Bagaimanakah `std::atomic` Memastikan Operasi Atom dalam C Concurrency?

Memahami Konsep std::atomic

Pengenalan

Konkurensi dalam pengaturcaraan melibatkan pelbagai benang dilaksanakan secara serentak. Untuk memastikan integriti data dan mencegah keadaan perlumbaan, operasi tertentu mestilah atom, bermakna ia berlaku tanpa gangguan atau gangguan daripada rangkaian lain. Di sinilah std::atomic<> berlaku.

Atomik pada Tahap Mana?

Sesuatu operasi atom ialah operasi di mana keseluruhan urutan langkah tidak boleh dibahagikan. Dalam C , std::atomic<> memberikan jaminan ini. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk menjelaskan bahawa:

• Operasi tunggal pada objek atom adalah atom: Menetapkan, memuatkan atau menyimpan nilai dalam objek atom dijamin sebagai atom.
• Kendalian kompaun tidak semestinya atom: Operasi seperti "a = a 12" bukan atom kerana ia melibatkan berbilang operasi atom (muatkan, tambah dan simpan) dalam urutan.

Memahami Operator Terlebih Beban dan Operasi Atom

• Menggunakan = untuk operasi atom: Aritmetik terbeban pengendali seperti = membenarkan operasi atom. Contohnya, "nilai = 5" ialah atom.
• operasi atom eksplisit: Operasi bukan atom boleh dibuat atom menggunakan bentuk eksplisit seperti "value.fetch_add(5, std::memory_order_relaxed )".

Memeriksa Contoh

Dalam contoh "a = a 12", ia bukan satu operasi atom. Ia melibatkan:

1. Memuatkan nilai (a.load()) secara atom.
2. Melakukan penambahan di luar konteks atom.
3. Menyimpan semula hasil secara atom dalam (a.store()).

Inilah sebabnya menggunakan = ialah pendekatan pilihan untuk atom operasi.

Kesimpulan

std::atomic<> merangkum operasi yang bersifat atom merentasi benang yang berbeza. Ia menyediakan kawalan tepat ke atas penyegerakan dan kekangan pesanan, membenarkan pengaturcara untuk menentukan secara eksplisit tingkah laku kod mereka. Ini penting untuk mewujudkan komunikasi yang jelas dan perkongsian data antara rangkaian dalam sistem serentak. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk memahami bahawa walaupun operasi asas pada objek atom adalah atom, operasi kompaun mungkin tidak, melainkan pengendali terlampau beban atau fungsi atom eksplisit digunakan.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah `std::atomic` Memastikan Operasi Atom dalam C Concurrency?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!