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社区首页 >问答首页 >C++线程与可见性问题--常见的工程实践是什么?

C++线程与可见性问题--常见的工程实践是什么?
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Stack Overflow用户
提问于 2014-10-31 23:10:51
回答 1查看 425关注 0票数 3

从我的研究中,我知道饥饿、僵局、公平和其他并发问题的概念。然而,理论与实践不同,在某种程度上,真正的工程任务往往涉及比学术废话更多的细节。

作为一个C++开发人员,我关心线程问题已经有一段时间了.

假设您有一个共享变量x,它指的是程序内存的更大部分。变量在两个线程AB之间共享。

现在,如果我们考虑x上来自AB线程的读/写操作,可能是同时进行的,那么需要同步这些操作,对吗?因此,对x的访问需要某种形式的同步,这种同步可以通过使用互斥来实现。

现在让我们考虑另一个场景,其中x最初是由线程A编写的,然后传递给线程B (不知怎么的),而该线程只读取x。然后,线程B生成一个名为yx响应,并将其传递回线程A (同样,以某种方式)。我的问题是:我应该使用哪些同步原语来使这个场景线程安全。我读过有关atomics的文章,更重要的是,记忆栅栏--这些是我应该依赖的工具吗?

这不是一个典型的情况,在其中有一个“关键部分”。相反,某些数据在线程之间传递,不可能在同一个内存位置并发写入。因此,在编写之后,数据应该首先以某种方式“刷新”,以便其他线程在读取之前能够看到它处于有效和一致的状态。它在文学中是怎么称呼的,它是“能见度”吗?

那么pthread_once和它的Boost/std对应物call_once呢?如果xy都通过一种通过“一次性”功能访问的“消息队列”在线程之间传递,这会有帮助吗?AFAIK,它作为一种记忆栅栏,但我找不到任何确认。

CPU缓存和它们的一致性呢?从工程学的角度来看,我应该知道些什么呢?在上述场景中,或者在C++开发中常见的任何其他场景中,这些知识是否有所帮助?

我知道我可能混合了很多主题,但我想更好地理解什么是常见的工程实践,这样我就可以重用已经知道的模式。

这个问题主要与C++03的情况有关,因为这是我日常工作的环境。因为我的项目主要涉及Linux,所以我只能使用p线程和Boost,包括Boost.Atomic。但我也感兴趣的是,随着C++11的出现,有关此类问题的任何事情是否都发生了变化。

我知道这个问题是抽象的,没有那么精确,但是任何输入都是有用的。

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回答 1

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2014-10-31 23:16:58

您有一个共享变量x。

那就是你出错的地方。如果您使用某种类型的threadsafe消费者-生产者队列来传递工作项的所有权,那么线程处理就容易多了,并且从程序的其余部分(包括所有业务逻辑)的角度来看,没有任何东西是共享的。

消息传递还有助于防止缓存冲突(因为没有真正的共享-除了生产者-消费者队列本身-如果工作单元很大,这对性能的影响很小-并且将数据组织成消息有助于减少错误共享)。

当你把问题分解成子问题时,并行度是最好的。小的子问题也更容易推理。

您似乎已经按照这些思路思考了,但是不,对于使用消息传递的应用程序来说,像atomics、互斥和栅栏这样的线程原语并不是很好。找到真正的队列实现(队列、循环环、Disruptor,它们以不同的名称进行,但都满足了相同的需求)。这些原语将在队列实现中使用,但应用程序代码不会使用。

票数 10
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页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/26684701

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