Pourquoi utiliser `memory_order_seq_cst` pour définir un indicateur d'arrêt lors de la vérification avec `memory_order_relaxed` ?

Pourquoi définir l'indicateur d'arrêt à l'aide de memory_order_seq_cst si vous le vérifiez avec memory_order_relaxed ?

Lors de la configuration d'applications multithread, il est important de prendre en compte l'ordre de la mémoire lors de l'accès au partage données. Dans les situations où vous disposez d'un indicateur d'arrêt que plusieurs threads de travail vérifient pour déterminer quand arrêter de fonctionner, vous vous demandez peut-être pourquoi il est recommandé d'utiliser memory_order_seq_cst lors de la définition de l'indicateur d'arrêt, même si les threads de travail le vérifient avec memory_order_relaxed.

Comprendre l'ordre de la mémoire

memory_order_seq_cst (séquentiellement cohérent) est l'ordre de mémoire le plus puissant, garantissant que les opérations apparaissent dans l'ordre du programme et sont immédiatement visibles par tous les threads. memory_order_relaxed, en revanche, est l'ordre de mémoire le plus faible, permettant aux threads de voir les opérations dans un ordre différent de celui dans lequel elles ont été effectuées.

Raison d'être de l'utilisation de memory_order_seq_cst pour l'indicateur d'arrêt

Bien que cela puisse paraître que l'utilisation de memory_order_relaxed pour définir et vérifier l'indicateur d'arrêt suffirait, il y a quelques raisons pour lesquelles il est recommandé d'utiliser memory_order_seq_cst pour définir l'indicateur d'arrêt :

1. Visibilité : L'utilisation de memory_order_seq_cst garantit que l'opération de stockage permettant de définir l'indicateur d'arrêt devient visible par tous les threads dès qu'elle est exécutée. Cela signifie que tout thread qui vérifie l'indicateur verra immédiatement la valeur mise à jour, éliminant ainsi le risque qu'un thread de travail continue de s'exécuter après la définition de l'indicateur d'arrêt.

2. Cohérence : memory_order_seq_cst garantit que tous les threads voient la même valeur pour l'indicateur d'arrêt. Cela évite tout comportement incohérent ou toute condition de concurrence de données qui pourrait survenir si différents threads voyaient différentes versions de l'indicateur.

Impact sur la latence

Il convient de noter qu'il n'y a aucun avantage significatif en matière de latence à utiliser mémoire_order_seq_cst. La norme ISO C permet aux implémentations d'implémenter des opérations atomiques avec des latences différentes en fonction de l'ordre de la mémoire, mais sur le matériel moderne, la différence est généralement négligeable.

Conclusion

Bien que memory_order_relaxed puisse être utilisé pour vérifier l'indicateur d'arrêt, il est généralement recommandé de définir l'indicateur d'arrêt en utilisant memory_order_seq_cst. Cela garantit une visibilité et une cohérence immédiates de l'indicateur d'arrêt partagé, minimisant le risque de conditions de concurrence et garantissant un comportement cohérent dans tous les threads de travail.

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