C 컴파일러가 반복되는 원자 변수 쓰기를 최적화하지 않는 이유는 무엇입니까?

원자 변수 쓰기의 최적화 과제

반복 쓰기의 병합을 허용하는 C 표준의 "as-if" 규칙에도 불구하고 동일한 원자 변수, 컴파일러는 일반적으로 이를 수행하지 않습니다. 최적화.

컴파일러 제한 이유

가장 우려되는 점은 예상되는 동작이 중단될 가능성이 있다는 것입니다. 프로그래머는 잠재적인 경쟁 조건에 대한 중간 값의 가시성을 유지하면서 원자 저장이 개별적으로 발생하기를 기대합니다. 병합 저장소는 특히 즉각적인 업데이트가 필요한 진행률 표시줄과 같은 시나리오에서 이러한 기대치를 위반할 수 있습니다.

표준 의미

C 표준에서는 여러 쓰기 접기를 허용합니다. 다른 값이 저장되더라도 단일 원자 변수에 적용됩니다. 이는 컴파일러가 성능을 향상시키기 위해 여러 쓰기를 통합할 수 있음을 의미합니다. 그러나 원자 연산의 "as-if" 특성으로 인해 구현 결정이 가능하므로 컴파일러는 예상치 못한 동작을 피하기 위해 신중한 접근 방식을 선택했습니다.

최적화 사례

잠재적인 함정에도 불구하고 원자 쓰기를 최적화하는 합법적인 사용 사례가 있습니다. 예를 들어, 루프에서 불필요한 참조 횟수 조작을 줄이면 성능이 향상될 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 C 작업 그룹에서는 원자 API를 확장하여 최적화에 대한 명시적인 제어를 제공하는 것을 고려하고 있습니다.

휘발성 원자 변수

휘발성 원자 변수를 사용하면 병합을 방지할 수 있습니다. 쓰기. 휘발성은 통합을 명시적으로 금지하지 않지만 최적화를 제한하고 개별 쓰기의 일관성을 유지합니다. 그러나 원치 않는 오버헤드가 발생할 수도 있으므로 병합을 방지하는 주요 수단으로는 사용하지 않는 것이 좋습니다.

진행 중인 토론

C 작업 그룹 내에서 토론을 통해 통합을 가능하게 하는 방법을 모색하고 있습니다. 적절한 경우 원자 쓰기를 안전하게 최적화하는 컴파일러입니다. 여기에는 최적화가 필요한 시기와 최적화를 피해야 하는 시기를 나타내는 옵트인 구문 또는 주석에 대한 제안이 포함됩니다.

표준에서 합의에 도달하고 구현될 때까지 컴파일러는 원자 쓰기 통합을 계속 피할 가능성이 높습니다. 예측 가능성을 유지하고 프로그래머의 기대에 부응합니다.

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