Pourquoi les compilateurs C n'optimisent-ils pas les écritures répétées de variables atomiques ?

Défis d'optimisation dans les écritures de variables atomiques

Malgré la règle "comme si" de la norme C permettant la coalescence d'écritures répétées dans la même variable atomique, les compilateurs n'effectuent généralement pas cette optimisation.

Raison du compilateur Retenue

La principale préoccupation est la perturbation potentielle du comportement attendu. Les programmeurs s'attendent à ce que les magasins atomiques se produisent individuellement, préservant ainsi la visibilité des valeurs intermédiaires pour les conditions de concurrence potentielles. Les magasins fusionnés pourraient violer cette attente, en particulier dans des scénarios tels que les barres de progression, où des mises à jour immédiates sont souhaitées.

Implications standard

Les normes C permettent le repliement de plusieurs écritures. à une seule variable atomique, même si différentes valeurs sont stockées. Cela suggère que les compilateurs pourraient fusionner plusieurs écritures pour améliorer les performances. Cependant, la nature « comme si » des opérations atomiques laisse la possibilité de décisions de mise en œuvre, et les compilateurs ont opté pour une approche prudente pour éviter tout comportement inattendu.

Cas d'optimisation

Malgré les pièges potentiels, il existe des cas d'utilisation légitimes pour optimiser les écritures atomiques. Par exemple, réduire les manipulations inutiles du nombre de références dans les boucles pourrait améliorer les performances. Pour résoudre ce problème, le groupe de travail C envisage d'étendre l'API atomique pour fournir un contrôle explicite sur l'optimisation.

Variables atomiques volatiles

L'utilisation de variables atomiques volatiles peut empêcher la fusion d'écrits. Bien que volatile n'interdise pas explicitement la fusion, il restreint l'optimisation et maintient la cohérence des écritures individuelles. Cependant, cela peut également introduire une surcharge indésirable et est déconseillé comme moyen principal d'empêcher la fusion.

Discussions en cours

Les discussions au sein du groupe de travail C explorent les moyens d'activer compilateurs pour optimiser les écritures atomiques en toute sécurité, le cas échéant. Cela inclut des propositions de syntaxe opt-in ou d'annotations pour indiquer quand l'optimisation est souhaitée et quand elle doit être évitée.

Jusqu'à ce qu'un consensus soit atteint et mis en œuvre dans la norme, les compilateurs continueront probablement à éviter de fusionner les écritures atomiques dans maintenir la prévisibilité et se conformer aux attentes du programmeur.

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