2018-11-11 #C++ 内存模型#

C++ 原子操作内存模型

C++ 原子操作内存模型解决并发编程的什么问题？

相信在大多数应用程序员眼里，代码在编辑器里敲成什么顺序，CPU就按什么顺序执行。但是事实不是这个样子的。
CPU And 编译器会对最终的指令顺序做调整，在单线程纵向观察，你写出的1->2->3->4->5很有可能在最终结果不变（单线程环境）的基础上被优化成各种样子：e.g.：2->1->4->5->3。
但是，把上述的规则拿到多线程环境，就会出事了。
按理说，4执行完的时候，3应该执行完了，但是在优化的作用下4执行完了3可能还没动呢，那么另外一个线程以4影响的变量做条件，然后去读3影响的变量，就会出问题。
也就是，单线程里由于编译优化，乱序执行带来的指令不按序执行，放在多线程环境里的问题。

C++ 原子操作内存模型是什么

从上面的问题出发，引起这个问题的是CPU和编译器。解决的最简单方法就是告诉CPU：WYSIWYG，我怎么顺序写的，你怎么顺序执行，但是这样十分影响性能。有没有稍微松动一些的规约呢？
于是，“规约”成了这个问题的核心点，C++原子类型内存模型就是我们要的“规约”，它告诉程序员，编译器，CPU：只要你遵守这个条件，其余都随你优化。

有哪几种内存模型？

• memory_order_relaxed 不对执行顺序做任何保证
• memory_order_consume 本线程所有后续有关本操作的必须在本操作完成后执行
• memory_order_acquire 本线程所有后续的读操作必须在本条操作完成才能执行
• memory_order_release 本线程所有之前的写操作完成后才执行本操作
• memory_order_acq_rel 同时包含acquire和release
• memory_order_seq_cst 全部顺序执行
  参考这里提供的解释，说的比较明白