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memory_order

Aus cppreference.com
< c‎ | atomic

 
 
Atomare Operationen Bibliothek
Types
Original:
Types
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memory_order
atomic_flag
Makros
Original:
Macros
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ATOMIC_***_LOCK_FREE
ATOMIC_FLAG_INIT
ATOMIC_VAR_INIT
kill_dependency
Funktionen
Original:
Functions
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atomic_flag_test_and_set
atomic_flag_clear
atomic_init
atomic_is_lock_free
atomic_store
atomic_load
atomic_exchange
atomic_compare_exchange
atomic_fetch_add
atomic_fetch_sub
atomic_fetch_or
atomic_fetch_xor
atomic_fetch_and
atomic_thread_fence
atomic_signal_fence
 
Defined in header <stdatomic.h>
enum memory_order {

    memory_order_relaxed,
    memory_order_consume,
    memory_order_acquire,
    memory_order_release,
    memory_order_acq_rel,
    memory_order_seq_cst

};
(Seit C11)
memory_order gibt an, wie nicht-atomare Speicherzugriffe um einer atomaren Operation bestellt werden. Der Grund dafür ist, dass, wenn mehrere Threads gleichzeitig lesen und schreiben mehrere Variablen auf Multi-Core-Systeme, ein Thread könnte' s. Die Werte ändern sich in anderer Reihenfolge als ein anderer Thread hat sie geschrieben. Auch kann die Reihenfolge der Veränderungen offensichtlich unterschiedlich auf mehrere Leserthreads. Sicherstellen, dass der gesamte Speicher zur atomaren Variablen zugreift werden sequenzielle kann weh Leistung in einigen Fällen. std::memory_order ermöglicht, die genauen Bedingungen, dass der Compiler muss durchzusetzen geben .
Original:
memory_order specifies how non-atomic memory accesses are to be ordered around an atomic operation. The rationale of this is that when several threads simultaneously read and write to several variables on multi-core systems, one thread might see the values change in different order than another thread has written them. Also, the apparent order of changes may be different across several reader threads. Ensuring that all memory accesses to atomic variables are sequential may hurt performance in some cases. std::memory_order allows to specify the exact constraints that the compiler must enforce.
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Es ist möglich, benutzerdefinierte Speicher, um für jede atomare Operation in der Bibliothek angeben, über einen zusätzlichen Parameter. Der Standardwert ist std::memory_order_seq_cst .
Original:
It's possible to specify custom memory order for each atomic operation in the library via an additional parameter. The default is std::memory_order_seq_cst.
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Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Konstanten

Defined in header <atomic>
Value
Original:
Value
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Explanation
memory_order_relaxed
'Relaxed' bestellen: Es gibt keine Einschränkungen für Neuordnung der Speicherzugriffe um die atomare Variable .
Original:
Relaxed ordering: there are no constraints on reordering of memory accesses around the atomic variable.
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memory_order_consume
'Verbrauchen' Betrieb: keine liest den aktuellen Thread abhängig vom Wert derzeit geladen werden, bevor dieser Belastung können nachbestellt werden. Dies gewährleistet, dass schreibt abhängigen Variablen in anderen Threads, die die gleiche atomare Variable freisetzen, sind in den aktuellen Thread sichtbar. Auf den meisten Plattformen, wirkt sich diese Compiler-Optimierung nur .
Original:
Consume operation: no reads in the current thread dependent on the value currently loaded can be reordered before this load. This ensures that writes to dependent variables in other threads that release the same atomic variable are visible in the current thread. On most platforms, this affects compiler optimization only.
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memory_order_acquire
'Acquire' Betrieb: keine liest den aktuellen Thread kann vor dieser Belastung erst nachbestellt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass alle in anderen Threads, die die gleiche atomare Variable freizugeben sichtbar sind in der aktuellen Thread schreibt .
Original:
Acquire operation: no reads in the current thread can be reordered before this load. This ensures that all writes in other threads that release the same atomic variable are visible in the current thread.
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memory_order_release
'Release' Betrieb: keine schreibt in der aktuellen Thread kann nach diesen Shop nachbestellt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Schreibvorgänge in den aktuellen Thread sichtbar in anderen Threads, die die gleiche atomare Variable zu erwerben .
Original:
Release operation: no writes in the current thread can be reordered after this store. This ensures that all writes in the current thread are visible in other threads that acquire the same atomic variable.
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memory_order_acq_rel
'Acquire-Release' Betrieb: keine liest den aktuellen Thread kann vor dieser Belastung nachbestellt so gut wie keine, schreibt in der aktuellen Thread kann nach diesen Shop nachbestellt werden. Die Bedienung ist Lese-Modifizier-Schreib-Vorgang. Es wird sichergestellt, dass alle Schreibvorgänge in anderen Threads, die dieselbe atomare Variable freizugeben sichtbar vor der Änderung sind und die Änderung ist sichtbar in anderen Threads, die die gleiche atomare Variable zu erwerben .
Original:
Acquire-release operation: no reads in the current thread can be reordered before this load as well as no writes in the current thread can be reordered after this store. The operation is read-modify-write operation. It is ensured that all writes in another threads that release the same atomic variable are visible before the modification and the modification is visible in other threads that acquire the same atomic variable.
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memory_order_seq_cst
'Sequential Ordnung'. Der Betrieb verfügt über die gleiche Semantik wie Erwerb-release Betrieb und zusätzlich sequenziell konsistenten Betrieb der Bestellung .
Original:
Sequential ordering. The operation has the same semantics as acquire-release operation, and additionally has sequentially-consistent operation ordering.
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[Bearbeiten] Relaxed Ordnung

Atomare Operationen getaggt memory_order_relaxed folgende Eigenschaften aufweisen:
Original:
Atomic operations tagged memory_order_relaxed exhibit the following properties:
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  • Keine Bestellung von anderen Speicherzugriffe ist immer gewährleistet. Dies bedeutet, dass es nicht möglich ist, mehrere Threads mit dem atomaren variablen synchronisieren .
    Original:
    No ordering of other memory accesses is ensured whatsoever. This means that it is not possible to synchronize several threads using the atomic variable.
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  • Liest und schreibt auf die atomare Variable selbst bestellt werden. Sobald ein Thread liest einen Wert, eine spätere Lese von dem selben Thread aus dem gleichen Objekt kann nicht ergeben einen früheren Wert .
    Original:
    Reads and writes to the atomic variable itself are ordered. Once a thread reads a value, a subsequent read by the same thread from the same object can not yield an earlier value.
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Beispielsweise mit x und y zunächst Null
Original:
For example, with x and y initially zero,
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// Thread 1:
r1 = atomic_load_explicit(y, memory_order_relaxed);
atomic_store_explicit(x, r1, memory_order_relaxed);
// Thread 2:
r2 = atomic_load_explicit(x, memory_order_relaxed);
atomic_store_explicit(y, 42, memory_order_relaxed);

darf r1 == r2 == 42 produzieren .
Original:
is allowed to produce r1 == r2 == 42.
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[Bearbeiten] Release-Verbrauchen Bestellung

Wenn eine atomare Speicher markiert ist und eine atomare memory_order_release Last von der gleichen Variable memory_order_consume tagged zeigen die Operationen die folgenden Eigenschaften:
Original:
If an atomic store is tagged memory_order_release and an atomic load from the same variable is tagged memory_order_consume, the operations exhibit the following properties:
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  • Kein schreibt in der Writer-Thread kann nach dem atomaren Shop nachbestellt werden
    Original:
    No writes in the writer thread can be reordered after the atomic store
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  • Kein liest oder schreibt abhängig von dem Wert von atomaren Last empfangen, bevor die atomare Last nachbestellbar. "Abhängig von" bedeutet, dass die Adresse oder Wert aus dem Wert des atomaren Variable berechnet. Diese Form der Synchronisation zwischen Threads als "Abhängigkeit ordering" bekannt .
    Original:
    No reads or writes dependent on the value received from atomic load can be reordered before the atomic load. "Dependent on" means that the address or value is computed from the value of the atomic variable. This form of synchronization between threads is known as "dependency ordering".
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  • Die Synchronisation wird nur zwischen den Themen etabliert Loslassen und Konsum die gleiche atomare Variable. Andere Gewinde sehen unterschiedliche Reihenfolge der Speicherzugriffe als eine oder beide der synchronisierten Threads .
    Original:
    The synchronization is established only between the threads releasing and consuming the same atomic variable. Other threads can see different order of memory accesses than either or both of the synchronized threads.
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  • Die Synchronisation ist transitiv. Das heißt, wenn wir die folgende Situation:
    Original:
    The synchronization is transitive. That is, if we have the following situation:
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  • Thema A veröffentlicht atomare Variable a .
    Original:
    Thread A releases atomic variable a.
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  • Thema B verbraucht atomare Variable a .
    Original:
    Thread B consumes atomic variable a.
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  • Atomic variable b ist abhängig von a .
    Original:
    Atomic variable b is dependent on a.
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  • Thema B Versionen atomare Variable b .
    Original:
    Thread B releases atomic variable b.
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  • Thema C verbraucht oder erwirbt atomare Variable b .
    Original:
    Thread C consumes or acquires atomic variable b.
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Dann wird nicht nur A und B oder B und C sind synchronisiert, aber A und C auch. Das heißt, alle Schreibvorgänge von dem Thread A, die vor der Veröffentlichung von eingeführt wurden a garantiert abgeschlossen werden, sobald Thema C stellt den Speicher, um b .
Original:
Then not only A and B or B and C are synchronized, but A and C also. That is, all writes by the thread A that were launched before the release of a are guaranteed to be completed once thread C observes the store to b.
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Auf allen Mainstream-CPUs, andere als DEC Alpha, Abhängigkeit Bestellung automatisch erfolgt, sind keine zusätzlichen CPU-Anweisungen für diese Synchronisation ausgestellt wird, nur bestimmte Compiler-Optimierungen betroffen sind (zB der Compiler von der Durchführung spekulativen Lasten auf die Objekte, die in den beteiligten verboten sind Abhängigkeit Kette)
Original:
On all mainstream CPUs, other than DEC Alpha, dependency ordering is automatic, no additional CPU instructions are issued for this synchronization mode, only certain compiler optimizations are affected (e.g. the compiler is prohibited from performing speculative loads on the objects that are involved in the dependency chain)
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[Bearbeiten] Lassen Sequenz

Wenn einige atomar ist store-released und einige andere Themen Lese-Modifizieren-Schreib-Operationen auf diesem atomaren, wird ein "Release-Sequenz" gebildet: Alle Themen, die die Lese-Modifikations-Schreibvorgänge auf dem gleichen Atom Synchronisierung mit dem ersten Faden und führen einander, auch wenn sie keine memory_order_release Semantik. Damit können einzelne Produzent - mehrere Verbraucher Situationen möglich, ohne unnötige Synchronisation zwischen einzelnen Konsumenten-Threads .
Original:
If some atomic is store-released and several other threads perform read-modify-write operations on that atomic, a "release sequence" is formed: all threads that perform the read-modify-writes to the same atomic synchronize with the first thread and each other even if they have no memory_order_release semantics. This makes single producer - multiple consumers situations possible without imposing unnecessary synchronization between individual consumer threads.
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[Bearbeiten] Release-Erwerben Bestellung

Wenn eine atomare Speicher markiert ist und eine atomare memory_order_release Last von der gleichen Variable memory_order_acquire tagged zeigen die Operationen die folgenden Eigenschaften:
Original:
If an atomic store is tagged memory_order_release and an atomic load from the same variable is tagged memory_order_acquire, the operations exhibit the following properties:
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  • Kein schreibt in der Writer-Thread kann nach dem atomaren Shop nachbestellt werden
    Original:
    No writes in the writer thread can be reordered after the atomic store
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  • Kein liest der Leser Thread kann vor der atomaren Belastung nachbestellt werden .
    Original:
    No reads in the reader thread can be reordered before the atomic load.
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  • Die Synchronisation wird nur zwischen den Fäden hergestellt' und freisetzenden Erfassen dieselbe Ordnungszahl variabel. Andere Gewinde sehen unterschiedliche Reihenfolge der Speicherzugriffe als eine oder beide der synchronisierten Threads .
    Original:
    The synchronization is established only between the threads releasing and acquiring the same atomic variable. Other threads can see different order of memory accesses than either or both of the synchronized threads.
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  • Die Synchronisation ist transitiv. Das heißt, wenn wir die folgende Situation:
    Original:
    The synchronization is transitive. That is, if we have the following situation:
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  • Thema A veröffentlicht atomare Variable a .
    Original:
    Thread A releases atomic variable a.
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  • Thema B verbraucht atomare Variable a .
    Original:
    Thread B consumes atomic variable a.
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  • Thema B Versionen atomare Variable b .
    Original:
    Thread B releases atomic variable b.
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  • Thema C verbraucht oder erwirbt atomare Variable b .
    Original:
    Thread C consumes or acquires atomic variable b.
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Dann wird nicht nur A und B oder B und C sind synchronisiert, aber A und C auch. Das heißt, alle Schreibvorgänge von dem Thread A, die vor der Veröffentlichung von eingeführt wurden a garantiert abgeschlossen werden, sobald Thema C stellt den Speicher, um b .
Original:
Then not only A and B or B and C are synchronized, but A and C also. That is, all writes by the thread A that were launched before the release of a are guaranteed to be completed once thread C observes the store to b.
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Auf stark geordneten Systemen (x86, SPARC, IBM Mainframe), Release-Erwerb der Bestellung erfolgt automatisch. Keine zusätzlichen CPU-Anweisungen sind für diese Synchronisation ausgestellt wird, nur bestimmte Compiler-Optimierungen betroffen sind (zB der Compiler von bewegten nicht-atomare Läden vorbei atomaren store-relase verboten oder führen nicht-atomare Belastungen früher als die atomare Last zu erwerben)
Original:
On strongly-ordered systems (x86, SPARC, IBM mainframe), release-acquire ordering is automatic. No additional CPU instructions are issued for this synchronization mode, only certain compiler optimizations are affected (e.g. the compiler is prohibited from moving non-atomic stores past the atomic store-relase or perform non-atomic loads earlier than the atomic load-acquire)
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[Bearbeiten] Sequenziell konsistenten Bestellung

Wenn ein Speicher und ein Atom markiert ist und eine atomare memory_order_seq_cst Last von der gleichen Variable memory_order_seq_cst, markiert dann die Operationen die folgenden Eigenschaften aufweisen:
Original:
If an atomic store and an is tagged memory_order_seq_cst and an atomic load from the same variable is tagged memory_order_seq_cst, then the operations exhibit the following properties:
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  • Kein schreibt in der Writer-Thread kann nach dem atomaren Shop nachbestellt werden
    Original:
    No writes in the writer thread can be reordered after the atomic store
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  • Kein liest der Leser Thread kann vor der atomaren Belastung nachbestellt werden .
    Original:
    No reads in the reader thread can be reordered before the atomic load.
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  • Die Synchronisation erfolgt zwischen allen atomare Operationen getaggt std::memory_order_seq_cst etabliert. Alle Threads mit solchen atomaren Operation sehen die gleiche Reihenfolge der Speicherzugriffe .
    Original:
    The synchronization is established between all atomic operations tagged std::memory_order_seq_cst. All threads using such atomic operation see the same order of memory accesses.
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Sequential-Bestellung ist notwendig für viele multiple Produzenten-multiple Verbraucher Situationen, in denen alle Verbraucher die Aktionen aller Hersteller vorkommende in der gleichen Reihenfolge beachten müssen .
Original:
Sequential ordering is necessary for many multiple producer-multiple consumer situations where all consumers must observe the actions of all producers occurring in the same order.
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Insgesamt sequenzielle Anordnung erfordert eine volle Speicher Zaun CPU-Befehlssätze auf allen Multi-Core-Systemen. Dies kann ein Performance-Engpass geworden, da zwingt sie alle Speicherzugriffe auf jeden Thread zu verbreiten .
Original:
Total sequential ordering requires a full memory fence CPU instruction on all multi-core systems. This may become a performance bottleneck since it forces all memory accesses to propagate to every thread.
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[Bearbeiten] Beziehung mit volatil

{{{1}}}
Original:
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[Bearbeiten] Beispiele