C 11에서 `const`는 스레드 안전성을 보장합니까?

const는 C 11에서 스레드 안전성을 의미합니까?

C 11에서 const가 스레드 안전성을 나타낸다는 개념은 부분적으로 사실입니다. C 표준에 따르면 동일한 메모리 위치만 수정하거나 액세스하는 표현식은 충돌하는 것으로 간주됩니다. 데이터 경합은 서로 다른 스레드에 두 가지 충돌하는 작업이 있을 때 발생합니다. 여기서 적어도 하나는 원자적이지 않고 다른 작업보다 먼저 발생하지도 않습니다.

표준 라이브러리에서는 const 개체에 대한 작업이 스레드로부터 안전할 것으로 기대합니다. 즉, 표준 라이브러리는 사용자 정의 유형의 const 개체에 대한 작업을 수행하는 한 데이터 경합을 발생시키지 않습니다.

• 전체 읽기로 구성
• 내부적으로 쓰기 동기화

이러한 기대치를 위반하면 표준 라이브러리 구성 요소와 직간접적으로 상호 작용하는 유형에 대한 데이터 경쟁이 발생할 수 있습니다. 본질적으로 const는 표준 라이브러리의 관점에서 스레드 안전성을 의미하지만 컴파일러가 시행하지 않는 계약으로 남아 있습니다.

Const와 Java의 동기화

Const in C 11은 Java의 동기화와 동일하지 않습니다. set_size 및 Area 메소드가 있는 단순화된 직사각형 클래스를 고려하십시오. 영역은 const 때문이 아니라 읽기 전용 특성으로 인해 스레드로부터 안전합니다. 그러나 set_size를 영역과 동시에 호출하면 데이터 경합이 발생할 수 있습니다.

Rect 클래스에 대한 스레드 안전성을 보장하려면 const만으로는 충분하지 않습니다. 쓰기는 데이터 경합을 방지하기 위해 뮤텍스 등을 사용하여 내부적으로 동기화되어야 합니다.

스레드 안전성에 대한 의미

비용이 많이 드는 것을 피하기 위해 해당 영역을 캐시하는 ret 클래스를 고려하세요. 계산:

class rect {
    mutable int cached_area = 0;
    mutable bool cached_area_valid = true;
    // ...
};

area 메서드는 쓰기를 수행하므로 더 이상 스레드로부터 안전하지 않습니다. 표준 컨테이너에 ret 인스턴스가 포함된다는 것은 읽기 동작을 기대하는 표준 라이브러리와의 계약을 의미합니다. 쓰기를 수행하는 동안 이 계약을 유지하려면 뮤텍스를 사용한 내부 동기화가 필요합니다.

class rect {
    mutable std::mutex cache_mutex;
    // ...
};

결론

Const는 제한된 의미에서 스레드 안전성을 전달하지만 보장하지 않습니다. 진정한 스레드 안전성을 달성하려면 특히 표준 라이브러리와 상호 작용하는 사용자 정의 유형의 경우 추가 동기화 메커니즘이 필요할 수 있습니다.

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