std::hardware_delta_interference_size 和 std::hardware_constructive_interference_size 如何帮助优化内存访问？

理解 std::hardware_delta_interference_size 和 std::hardware_constructive_interference_size

简介

C 17 引入了两个静态 constexpr 常量，std::hardware_delta_interference_size 和std::hardware_constructive_interference_size，提供有关缓存行大小的信息。然而，这些常量除了简单地获取 L1 缓存行大小之外还有更广泛的用途。

与 L1 缓存行大小的关系

这些常量的目的是提供表示最佳偏移的值或限制数据结构以避免错误共享或促进真实共享。虽然从理论上讲，这些值应该与 L1 缓存行大小保持一致，但不能保证在实践中一定如此。

用例

这些常量可以在各种场景中使用：

• 避免破坏性干扰（虚假共享）：通过确保对象那些经历暂时不相交访问模式的对象在内存中放置得足够远（相当于 hardware_delta_interference_size），可以减轻错误共享。
• 促进建设性干扰（真实共享）：通过分配对象在与 hardware_constructive_interference_size 一致的尺寸和对齐方式内，它可以帮助确保对象在内存，促进数据共享并减少缓存未命中。

限制和注意事项

这些常量在编译时定义，并不一定代表运行时的实际缓存行大小。不同的机器可以有不同的缓存行大小。

如果最大化性能是一项关键要求，建议使用预处理器宏或使用检测缓存的特定于平台的库来定义精确的缓存行大小值。运行时的行大小。

示例程序：

提供的示例程序演示了如何有效地使用这些常量。它通过分配具有不同对齐方式的 int 包装数组和一对具有不同对齐方式的 int 来演示错误共享，展示对性能的影响。

该程序还包括一个实用程序函数，cache_line_size()，它用于作为后备方案，或者可以在编译期间重新定义以使用已知的 L1 缓存行大小（如果可用）。

通过理解这些常量并正确使用它们，您可以优化您的代码以实现高效的内存访问并提高性能。

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