잠금없는 프로그래밍 : 재정렬 및 ​​메모리 순서 의미

Question

자물쇠가없는 프로그래밍으로 발을 찾으려고합니다. 메모리 순서 지정 의미에 대해 다른 설명을 읽은 다음, 가능한 재정렬이 일어날 수있는 일을 정리하고 싶습니다. 내가 아는 한, 컴파일러 (프로그램 컴파일시 최적화로 인해)와 CPU (런타임시)로 명령을 재정렬 할 수 있습니다. cpp reference는 다음의 예를 제공 이완 의미론

는 :

// Thread 1: 
r1 = y.load(memory_order_relaxed); // A 
x.store(r1, memory_order_relaxed); // B 
// Thread 2: 
r2 = x.load(memory_order_relaxed); // C 
y.store(42, memory_order_relaxed); // D 

이 X 및 Y는 초기에 제로와는 서열화되어 있지만 때문에 코드 R1 == R2는 == 42을 생성시킨다다고 - 스레드 1에서 B가되기 전에 C가 스레드 2에서 D보다 먼저 순서가 지정되면 D가 A의 수정 순서대로 나타나지 않고 B가 C보다 앞에 x가 수정 순서대로 나타나지 않습니다. 어떻게 그럴 수 있죠? C와 D가 재정렬됨에 따라 DABC가 실행 순서가됩니다. A와 B를 재주문 할 수 있습니까?

std::atomic<std::string*> ptr; 
int data; 

void producer() 
{ 
    std::string* p = new std::string("Hello"); 
    data = 42; 
    ptr.store(p, std::memory_order_release); 
} 

void consumer() 
{ 
    std::string* p2; 
    while (!(p2 = ptr.load(std::memory_order_acquire))) 
     ; 
    assert(*p2 == "Hello"); // never fires 
    assert(data == 42); // never fires 
} 

나는 우리가 편안한 메모리 순서 대신 취득을 사용하는 경우 어떻게 궁금하네요 다음 획득 출시 의미에 대한

다음 샘플 코드가

?전에 data의 값을 읽을 수 있었지만 p2은 어떨까요?

마지막으로,이 경우 편안한 메모리 주문을 사용하는 것이 좋습니다.

template<typename T> 
class stack 
{ 
    std::atomic<node<T>*> head; 
public: 
    void push(const T& data) 
    { 
     node<T>* new_node = new node<T>(data); 

     // put the current value of head into new_node->next 
     new_node->next = head.load(std::memory_order_relaxed); 

     // now make new_node the new head, but if the head 
     // is no longer what's stored in new_node->next 
     // (some other thread must have inserted a node just now) 
     // then put that new head into new_node->next and try again 
     while(!head.compare_exchange_weak(new_node->next, new_node, 
             std::memory_order_release, 
             std::memory_order_relaxed)) 
      ; // the body of the loop is empty 
    } 
}; 

나는 head.load(std::memory_order_relaxed) 및 head.compare_exchange_weak(new_node->next, new_node, std::memory_order_release, std::memory_order_relaxed) 모두 의미한다.

위의 내용을 모두 요약하면 내 질문은 본질적으로 잠재적 인 재정렬에 언제 신경을 써야합니까?

Answer 1

# 1의 경우 컴파일러는 x에서로드하기 전에 저장소에 y (종속성 없음)를 발급 할 수 있으며 그렇지 않은 경우 x에서로드가 CPU/메모리 수준으로 지연 될 수 있습니다.

# 2의 경우 p2는 0이 아니지만 * p2도 데이터도 반드시 의미있는 값을 갖지 않습니다. # 3

이 스레드에 의해 비 원자 매장을 게시 단 하나 개의 행동이, 그리고 당신은 재정렬, 또는 더 나은, 어떤 순서 가정하지 신경 항상해야 릴리스

입니다 :도 C++를 하드웨어도 위에서 아래로 코드를 실행하지 않으며 의존성 만 존중합니다.