`memory_order_relaxed` で確認する場合、なぜ `memory_order_seq_cst` を使用して停止フラグを設定するのでしょうか?

memory_order_relaxed でチェックするのに、memory_order_seq_cst を使用して停止フラグを設定するのはなぜですか?

コンテキスト

彼の「原子兵器」に関する講演の中で, Herb Sutter は、メインスレッドがmemory_order_seq_cstを使用して停止フラグを設定し、複数のワーカースレッドがmemory_order_relaxedを使用してフラグをチェックする例を示しています。 Sutter 氏は、遅延の影響が無視できるため、チェックにmemory_order_relaxed を使用することが許容されると説明しています。ただし、彼は、特定の理由を示さずに、フラグを設定する操作にmemory_order_seq_cstを使用することを提案しています。

メモリの順序

ここでは、メモリの順序の概念を理解することが重要です。メモリ順序は、アトミック操作によって提供される可視性と同期の保証を定義します。この例では、memory_order_seq_cst を使用してフラグを設定することで、次のことが保証されます:

• 停止フラグへの書き込みは、有限期間内に他のすべてのスレッドに表示されます。
• 書き込み前に他のメモリ操作を並べ替えることはできません。

パフォーマンスへの影響

読み込み操作でmemory_order_relaxedが使用されることを考えると、書き込み操作にmemory_order_seq_cstを使用するのは過剰に見えるかもしれませんが、実際にはパフォーマンスに重大な影響はありません。実装は、使用されるメモリ順序に関係なく、適切な時間内にアトミック ストアを可視にする必要があります。

memory_order_seq_cst の利点

書き込み操作に Memory_order_seq_cst を使用することによるレイテンシへの影響は最小限です。

• スレッドの安全性:memory_order_seq_cst により、停止フラグへの書き込みがタイムリーにすべてのスレッドに表示されるようになり、競合状態のリスクが最小限に抑えられます。
• 並べ替えの回避: 書き込み前に他のメモリ操作が並べ替えられるのを防ぎ、意図したイベントの順序が確実に保持されます。
• 最適な並列化: 停止フラグを最新の状態に保つことで、ワーカー スレッドは不必要なメモリ同期を待たずにその値を効率的に確認できます。

結論

結論として、停止フラグの設定には Memory_order_seq_cst を使用します。この例のフラグは、パフォーマンスの最適化のためではなく、正確さとスレッドの安全性を確保するためのものです。ロード操作にはmemory_order_relaxedを使用できますが、書き込み操作にmemory_order_seq_cstを使用すると、パフォーマンスを損なうことなく追加の保証が提供されます。

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