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鎖定與無鎖原子變數:鎖在哪裡以及有何意義?

Linda Hamilton
發布: 2024-11-29 18:41:11
原創
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Locked vs. Lock-Free Atomic Variables: Where's the Lock and What are the Implications?

無鎖原子變數與鎖定原子變數

在多執行緒程式設計的世界中,原子變數在確保資料安全方面發揮著至關重要的角色正直。然而,並非所有原子變數都是一樣的。雖然有些是無鎖的,無需同步原語即可保證並發訪問,但其他一些則依賴於鎖。

鎖定原子變數的鎖在哪裡?

何時原子變數不是無鎖的,它必須使用鎖來強制對其資料進行獨佔存取。此鎖通常儲存為單獨的資料結構,例如互斥體的雜湊表。哈希表的鍵通常是原子變數的位址,以便在變數的多個實例共存時實現高效查找。

多實例原子變數中鎖的意義

當存在鎖定原子變數的多個實例時,共享鎖定將序列化對該變數資料的存取。這意味著,如果一個執行緒持有鎖來修改變量,則所有其他嘗試存取該變數的執行緒都將被阻塞,直到鎖被釋放。

衝突解決

當多個原子變數對應到鎖定表中的同一個雜湊桶時,可能會發生雜湊衝突。在這種情況下,競爭執行緒將競爭同一鎖,可能導致爭用增加和效能下降。然而,這通常不是一個重要的問題,因為衝突相對較少,而且性能通常可以接受。

避免死鎖

帶鎖的原子變數不會受到死鎖的風險,因為 std::atomic API 確保沒有操作嘗試同時鎖定多個變數。這種設計可以防止循環依賴並保證正確的並發行為。

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來源:php.cn
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