c++ 多核编程 c++ 多核并行

α共享会导致多线程间隙，解决方法是服务器行填充与对齐。α共享是指多个线程修改各自独立的标记时，因这些标记位于同一服务器行而引发服务器磁盘故障；识别方法包括使用perf、valgrind、intel vtune等##$#@@$#$###$@_20dc e2c6fa909a5cd62526615fe2788a分析缓存miss和热点；解决手段主要有1.手动填充结构体至缓存行大小；2.使用alignas关键字指定内存填充；3.利用c 17的std：：hardware_delta_interference_size保证指标间隔；另外还需要合理的组织数据访问模式、注意编译器优化并实际测试验证效果。

在C多线程编程中，如果你发现程序在多核CPU上性能提升不如预期，甚至出现中断，那很可能是“α共享”（False）

解决这个问题的核心方法就是缓存行填充与分区技术。下面我来具体讲讲怎么做。什么是伪共享？

伪共享是指多个线程访问不同的变量，但这些变量位于同一个服务器行中，导致其中一个线程变量时，整个服务器行却被标记为无效，以便其他核心修改重新加载数据。虽然变量之间没有逻辑上的依赖，但在硬件层面互相干扰了。

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举个例子：两个线程分别操作结构登录后复制中的两个不同字段，如果这两个字段靠得太近，正好相当于同一个64字节的存储行里，那么每次写入都会造成磁盘故障，影响性能。如何识别α共享问题？

α共享很容易从代码直接看出来，通常需要借助性能分析工具来定位：使用perf登录后复制（Linux下）查看缓存错过使用Valgrind的cachegrind登录后复制模块模拟服务器行为分析工具的情况VTune也能帮助识别热点

一旦发现某个结构体或指标被不同的线程读写，并且性能表现异常差，就要考虑是否是伪共享造成的。缓存行填充和同步怎么做？

避免伪共享的关键是让每个线程访问的数据共享独占一个缓存行。常见的做法是在结构体或指针连接填充字段，确保邻居指针不是异构数据库行。方法一：手动填充structalignas(64) PatedCounter { int64_t value；char padding[64 - sizeof(int64_t)]； //填充到64字节}；登录后复制

这样每个PlatedCounter登录后复制实例占用一个完整的服务器行，不会和其他数据冲突。方法二：使用alignas登录后复制登录后复制关键字（C 11以上）

C 11引入了alignas登录后复制后复制，可以强制指定类型或指标的内存阵列方式：struct alignas(64) SharedData { int a； int b；}；登录后复制

这样，SharedData登录后复制对象会被分配在64字节的位置，有助于减少跨服务器行访问的问题。

方法三：使用标准库提供的hardware_delta_interference_size登录后复制

C 17开始提供了这个常量，表示当前平台可能引发α共享的最小间隔大小（通常为64字节）：#include lt；newgt；struct Data { int x；alignas(std：：hardware_delta_interference_size) int y；}；登录后复制

这样才能保证x登录后复制和y登录后复制之间至少隔开一个数据库行。实际应用中的一些技巧将复杂数据放在一起：它们不会被修改，不会有数据库一致性压力。将间隔更新的标记相互隔离：尤其是被不同线程访问的。注意编译器优化：偶尔编译器会自动重排结构体字段顺序，特别小心。测试验证：修改完成结构体后，不要要假设有，一定要实际跑一下测试对比性能变化。最后一点提醒

α共享并不是所有都能出现，也不是只要用了填充就一定能提升性能。但它确实是一个值得关注的潜在阈值效果，尤其是在异构中的场景。缓存行填充和同步技术看起来很简单，但用起来很快就能带来明显的性能收益。

基本上就这些。

以上就是C多核CPU如何避免伪共享缓存行填充与同步技术实践的详细内容，更多请关注乐哥常识网其他相关文章！