0

0

C++ 多线程编程中 memory barriers 的作用是什么?

王林

王林

发布时间:2024-05-24 13:06:01

|

951人浏览过

|

来源于php中文网

原创

c++++ 多线程编程中,内存屏障的作用是确保线程之间数据的一致性。它通过强制线程按照预期顺序执行来防止数据竞争。c++ 提供了顺序一致性屏障、acquire/release 屏障和 consume/relaxed 屏障等类型的内存屏障。通过在代码中添加内存屏障,可以防止数据竞争,确保线程之间的正确数据一致性。

C++ 多线程编程中 memory barriers 的作用是什么?

C++ 多线程编程中内存屏障的作用

在 C++ 多线程编程中,内存屏障是一段特殊的代码序列,旨在确保线程之间的数据一致性。当多个线程同时访问共享数据时,可能会出现数据竞争的情况,导致数据损坏或程序崩溃。内存屏障通过强制线程按照预期的顺序执行来防止数据竞争。

内存屏障的类型

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

C++ 中提供了多种类型的内存屏障:

Shell脚本编写基础 中文WORD版
Shell脚本编写基础 中文WORD版

Shell本身是一个用C语言编写的程序,它是用户使用Linux的桥梁。Shell既是一种命令语言,又是一种程序设计语言。作为命令语言,它交互式地解释和执行用户输入的命令;作为程序设计语言,它定义了各种变量和参数,并提供了许多在高级语言中才具有的控制结构,包括循环和分支。它虽然不是Linux系统核心的一部分,但它调用了系统核心的大部分功能来执行程序、建立文件并以并行的方式协调各个程序的运行。因此,对于用户来说,shell是最重要的实用程序,深入了解和熟练掌握shell的特性极其使用方法,是用好Linux系统

下载
  • 顺序一致性屏障 (std::memory_order_seq_cst):确保所有线程看到内存中的数据都是按照顺序一致的。
  • acquire/release 屏障 (std::memory_order_acquire/release):acquire 屏障确保在执行时已加载所有数据,而 release 屏障确保在执行后已存储所有数据。
  • 其他屏障 (std::memory_order_consume/relaxed):consume 屏障用于禁止优化,relaxed 屏障没有保证,主要用于调试目的。

实战案例

考虑以下示例代码:

int shared_value = 0;

void thread1() {
  // 从共享变量中读取
  int value = shared_value;
  
  // 使用该值进行计算
  value += 1;

  // 将更新后的值写入共享变量
  shared_value = value;
}

void thread2() {
  // 将新的值写入共享变量
  shared_value = 10;
}

如果线程 1 和线程 2 并发执行,则有可能读写数据会重叠,导致线程 1 看到共享变量在写入新值之前旧的值。为了防止这种情况,可以在代码中添加内存屏障。

添加顺序一致性屏障后,代码将:

void thread1() {
  // 从共享变量中读取
  int value = shared_value;
  
  // 使用该值进行计算
  value += 1;

  // 强制线程按顺序执行
  std::atomic_thread_fence(std::memory_order_seq_cst);

  // 将更新后的值写入共享变量
  shared_value = value;
}

void thread2() {
  // 强制线程按顺序执行
  std::atomic_thread_fence(std::memory_order_seq_cst);

  // 将新的值写入共享变量
  shared_value = 10;
}

顺序一致性屏障确保线程 1 在更新共享变量之前加载共享变量的最新值,并且线程 2 在写入共享变量之前等待线程 1 完成计算。这样可以防止数据竞争,确保线程之间的正确数据一致性。

相关专题

更多
线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

482

2023.08.10

Python 多线程与异步编程实战
Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例,帮助学习者掌握 如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

143

2025.12.24

java多线程相关教程合集
java多线程相关教程合集

本专题整合了java多线程相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

1

2026.01.21

windows激活码分享 windows一键激活教程指南
windows激活码分享 windows一键激活教程指南

Windows 10/11一键激活可以通过PowerShell脚本或KMS工具实现永久或长期激活。最推荐的简便方法是打开PowerShell(管理员),运行 irm https://get.activated.win | iex 脚本,按提示选择数字激活(选项1)。其他方法包括使用HEU KMS Activator工具进行智能激活。

0

2026.01.21

excel表格操作技巧大全 表格制作excel教程
excel表格操作技巧大全 表格制作excel教程

Excel表格操作的核心技巧在于 熟练使用快捷键、数据处理函数及视图工具,如Ctrl+C/V(复制粘贴)、Alt+=(自动求和)、条件格式、数据验证及数据透视表。掌握这些可大幅提升数据分析与办公效率,实现快速录入、查找、筛选和汇总。

1

2026.01.21

毒蘑菇显卡测试网站入口 毒蘑菇测试官网volumeshader_bm
毒蘑菇显卡测试网站入口 毒蘑菇测试官网volumeshader_bm

毒蘑菇VOLUMESHADER_BM测试网站网址为https://toolwa.com/vsbm/,该平台基于WebGL技术通过渲染高复杂度三维分形图形评估设备图形处理能力,用户可通过拖动彩色物体观察画面流畅度判断GPU与CPU协同性能;测试兼容多种设备,但中低端手机易卡顿或崩溃,高端机型可能因发热降频影响表现,桌面端需启用独立显卡并使用支持WebGL的主流浏览器以确保准确结果

3

2026.01.21

github中文官网入口 github中文版官网网页进入
github中文官网入口 github中文版官网网页进入

github中文官网入口https://docs.github.com/zh/get-started,GitHub 是一种基于云的平台,可在其中存储、共享并与他人一起编写代码。 通过将代码存储在GitHub 上的“存储库”中,你可以: “展示或共享”你的工作。 持续“跟踪和管理”对代码的更改。

2

2026.01.21

windows安全中心怎么关闭打开_windows安全中心操作指南
windows安全中心怎么关闭打开_windows安全中心操作指南

Windows安全中心可以通过系统设置轻松开关。 暂时关闭:打开“设置” -> “隐私和安全性” -> “Windows安全中心” -> “病毒和威胁防护” -> “管理设置”,将“实时保护”关闭。打开:同样路径将开关开启即可。如需彻底关闭,需在组策略(gpedit.msc)或注册表中禁用Windows Defender。

1

2026.01.21

C++游戏开发Unreal Engine_C++怎么用Unreal Engine开发游戏
C++游戏开发Unreal Engine_C++怎么用Unreal Engine开发游戏

虚幻引擎(Unreal Engine, 简称UE)是由Epic Games开发的一款功能强大的工业级3D游戏引擎,以高品质实时渲染(如Nanite和Lumen)闻名 。它基于C++语言,为开发者提供高效率的框架、强大的可视化脚本系统(蓝图)、以及针对PC、主机和移动端的完整开发工具,广泛用于游戏、电影制片等领域。

0

2026.01.21

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 7.2万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.1万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 13.1万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号