主要观点:锁无关编程是在多线程间安全共享变化数据的方法,虽看似万能但复杂微妙,在 Xbox 360 上更复杂。它是多线程编程的有效技术,但不应随意使用,使用前需理解其复杂性并仔细测量以确保能获得预期收益,正确安全使用需了解硬件和编译器。
关键信息:
- 编程中常用锁来解决多线程共享数据问题,但锁有潜在缺点,如死锁、线程阻塞等。
- 锁无关编程不用锁安全操纵共享数据,需处理非原子操作和重排序问题。
- 现代处理器中自然对齐的原生类型读写通常原子,非自然对齐和复合操作非原子。
- 重排序可由编译器和处理器引起,Xbox 360 对写操作重排序较多,x86 和 x64 对写操作相对不重排序但对读操作有一定限制。
- 防止重排序的主要构造是读获取和写释放屏障,编译器和 CPU 都可能重排序,需用相应指令防止。
- 操作系统提供的同步原语包含适当内存屏障,如 Visual C++ 的
_ReadWriteBarrier
等。 - 不同平台上的
InterlockedXxx
函数、 volatile 变量等在防止重排序和 CPU 操作方面有差异。 - 给出了锁无关数据管道的示例及不同平台上同步指令和函数的性能测试及建议。
重要细节:
- 代码示例展示了各种原子操作、防止重排序的方法及不同平台上的相关指令使用。
- 详细说明了 Xbox 360 和 x86/x64 处理器在内存操作重排序方面的特点和差异。
- 提到了不同同步原语的性能差异及在不同情况下的使用建议,如避免频繁锁、减少锁持有时间等。
- 列举了多个参考资料,以供进一步学习和研究。
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