Bagaimanakah `std::hardware_destructive_interference_size` dan `std::hardware_constructive_interference_size` boleh digunakan untuk mengoptimumkan capaian dan prestasi memori dalam C 17?

Memahami std::hardware_destructive_interference_size and std::hardware_constructive_interference_size

Pengenalan

Pengenalan

Hubungan dengan Saiz Talian Cache L1

Ini lazimnya pemalar berkaitan dengan saiz baris cache L1, iaitu unit minimum bagi data yang dipindahkan antara CPU dan cache. Dengan menjajarkan dan menyusun struktur data mengikut saiz ini, kami boleh mengelakkan konflik dan meningkatkan prestasi.

Kes Penggunaan

• Gangguan yang merosakkan: Apabila berbilang objek dengan corak capaian masa jalan yang terputus sementara diletakkan rapat bersama, ia boleh mengganggu satu sama lain. talian cache, menyebabkan kemerosotan prestasi. Menggunakan std::hardware_destructive_interference_size sebagai nilai padding atau penjajaran boleh mengurangkan isu ini.
• Gangguan membina: Apabila objek dengan corak capaian masa jalan tempatan sementara diletakkan rapat bersama, mereka boleh berkongsi cache yang sama talian, meningkatkan prestasi. std::hardware_constructive_interference_size membantu menentukan saiz dan penjajaran optimum untuk objek ini.

Cabaran dengan Pemalar Statik

Pemalar ini ditakrifkan sebagai constexpr statik, yang bermaksud mereka dinilai pada masa penyusunan. Walau bagaimanapun, ini memperkenalkan cabaran: nilai yang dikira mungkin tidak sejajar dengan sempurna dengan saiz baris cache mesin sasaran semasa masa jalan.

Penyelesaian

Untuk menangani perkara ini, kami boleh menentukan nilai malar kita sendiri berdasarkan ciri sistem yang diketahui jika ada. Sebagai alternatif, kita boleh menggunakan pembayang atau perpustakaan khusus platform yang mengesan saiz baris cache secara dinamik.

Contoh

Kod berikut menunjukkan contoh mudah yang menunjukkan cara pemalar ini boleh jadi digunakan:

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
  // Assuming hardware_destructive_interference_size and hardware_constructive_interference_size are defined
  int x1[hardware_destructive_interference_size]; // Avoid false sharing
  int x2[hardware_destructive_interference_size / 2]; // Potential false sharing
  int y1[hardware_constructive_interference_size]; // Promote true sharing
  pair<int, int> y2; // Potential true sharing

  // Use these arrays to store data and observe the performance difference due to alignment issues

  return 0;
}

Kesimpulan

std::hardware_destructive_interference_size and std::hardware_constructive_interference_size menyediakan alat yang berharga untuk mengoptimumkan akses memori dan mengelakkan konflik talian cache. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk mengetahui cabaran yang berkaitan dengan pemalar statik dan mempertimbangkan penyelesaian yang sesuai untuk memastikan prestasi optimum pada platform yang berbeza.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah `std::hardware_destructive_interference_size` dan `std::hardware_constructive_interference_size` boleh digunakan untuk mengoptimumkan capaian dan prestasi memori dalam C 17?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!