32 ビット アトミックを使用した 64 ビット アトミック カウンターの実裝
概要:
この記事では、次を使用した 64 ビット アトミック カウンターの設計と実裝について説明します。 32 ビットのアトミック操作。これは、共有カウンタへの効率的でロックのないアクセスを提供することを目的としており、特に複數(shù)のリーダーと単一のライターを使用するシナリオに適しています。
設計上の考慮事項:
設計は「SeqLock」の概念に基づいており、32 ビットの世代數(shù)を活用し、下位ビットを読み取りロックとして使用します。
コード実裝:
class counter {
atomic<uint32_t> lo_;
atomic<uint32_t> hi_;
atomic<uint32_t> gen_;
uint64_t read() const {
auto acquire = memory_order_acquire;
uint32_t lo, hi, gen1, gen2;
do {
gen1 = gen_.load(acquire);
lo = lo_.load(acquire);
hi = hi_.load(acquire);
gen2 = gen_.load(acquire);
} while (gen1 != gen2 || (gen1 & 1));
return (uint64_t(hi) << 32) | lo;
}
void increment() {
auto release = memory_order_release;
gen_.fetch_add(1, release);
uint32_t newlo = 1 + lo_.fetch_add(1, release);
if (newlo == 0) {
hi_.fetch_add(1, release);
}
gen_.fetch_add(1, release);
}
};設計評価:
- 正確性: このデザインは 64 ビット アトミック カウンターの有効な実裝を提供し、競合を防ぎます
- 効率: 64 ビット アトミックの代わりに 32 ビット アトミックを使用すると、特に 64 ビット アトミック操作が行われるシステムでパフォーマンスが向上します。
- ロックフリー: SeqLock 設計により、ロックの必要がなくなります。
代替解決策:
アトミックな読み取り、変更、書き込み (RMW) に注意することが重要です。 ) 操作は、インクリメント操作には必要ない場合があります。代わりに、より効率的なアプローチは、解放メモリの順序を指定して純粋なロードとストアを使用することです。
void increment() {
auto release = memory_order_release;
uint64_t count = lo_.load(release) | (uint64_t(hi_.load(release)) << 32);
count++;
lo_.store(count & uint32_t(-1), release);
hi_.store((count >> 32) & uint32_t(-1), release);
}
結論:
提案された実裝は、効率的で正しいソリューションを提供します。 32 ビット アトミックを使用して 64 ビット アトミック カウンタを作成します。 SeqLock 設計により、カウンタがロックなしで動作することが保証され、データ競合を引き起こすことなく複數(shù)のリーダーと単一のライターが同時に動作できるようになります。
以上が32 ビット アトミックのみを使用して 64 ビット アトミック カウンターを実裝するにはどうすればよいですか?の詳細內容です。詳細については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。
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C多型：コードの再利用性と柔軟性の向上
Jun 10, 2025 am 12:04 AM
Cの多型は、仮想関數(shù)と抽象クラスを通じて実裝され、コードの再利用性と柔軟性を高めます。 1）仮想関數(shù)により、派生クラスが基本クラスのメソッドをオーバーライドすることを可能にします。2）抽象クラスはインターフェイスを定義し、派生クラスを特定のメソッドを実裝するように強制します。このメカニズムにより、コードがより柔軟でスケーラブルになりますが、ランタイムオーバーヘッドとコードの複雑さの増加の可能性に注意を払う必要があります。
c多型：関數(shù)は一種の多型を過負荷にしていますか？
Jun 20, 2025 am 12:05 AM
はい、関數(shù)の過負荷はCの多型形態(tài)であり、特に時間の多型をコンパイルします。 1。関數(shù)の過負荷により、同じ名前が異なるパラメーターリストを持つ複數(shù)の関數(shù)が許可されます。 2。コンパイラは、提供されたパラメーターに基づいてコンパイル時間に呼び出す関數(shù)を決定します。 3.ランタイムの多型とは異なり、機能過負荷は実行時に余分なオーバーヘッドがなく、実裝が簡単ですが、柔軟性が低くなります。
C Destructorsコードサンプル
Jun 13, 2025 am 12:04 AM
Cのデストラクタは、オブジェクトが占めるリソースを解放するために使用されます。 1）スコープを離れる、削除を使用するなど、オブジェクトのライフサイクルの最後に自動的に呼び出されます。 2）リソース管理、例外セキュリティ、パフォーマンスの最適化は、設計中に考慮する必要があります。 3）Destructorに例外をスローしないようにし、RAIIモードを使用してリソースリリースを確認します。 4）ベースクラスの仮想デストラクタを定義して、派生したクラスオブジェクトが適切に破壊されるようにします。 5）パフォーマンスの最適化は、オブジェクトプールまたはスマートポインターを通じて実現(xiàn)できます。 6）Destructorスレッドを安全かつ簡潔に保ち、リソースのリリースに焦點を合わせます。
Cのさまざまな種類の多型は何ですか？説明した
Jun 20, 2025 am 12:08 AM
Cには、コンパイルタイム多型とランタイム多型の2つの主要な多型タイプがあります。 1.コンピレーション時間の多型は、関數(shù)の過負荷とテンプレートを通じて実裝され、高い効率を提供しますが、コード膨満につながる可能性があります。 2。ランタイムの多型は、仮想関數(shù)と継承を通じて実裝され、柔軟性を提供しますが、パフォーマンスオーバーヘッドを提供します。
Cで多型を実裝する方法：ステップバイステップのチュートリアル
Jun 14, 2025 am 12:02 AM
Cの多型の実裝は、次の手順を通じて達成できます。1）継承と仮想関數(shù)を使用し、2）仮想関數(shù)を含む基本クラスを定義し、3）派生クラスでこれらの仮想関數(shù)を書き換え、4）ベースクラスのポインターまたは參照を使用してこれらの関數(shù)を呼び出します。多型により、さまざまなタイプのオブジェクトを同じ基底タイプのオブジェクトとして扱うことができ、それによりコードの柔軟性と保守性が向上します。
C：多型は本當に便利ですか？
Jun 20, 2025 am 12:01 AM
はい、Cの多型は非常に便利です。 1）新しいタイプを簡単に追加できる柔軟性を提供します。 2）コードの再利用を促進し、重複を減らします。 3）メンテナンスを簡素化し、コードの拡張と適応が容易になります。パフォーマンスとメモリ管理の課題にもかかわらず、その利點は複雑なシステムで特に重要です。
C Destructors：一般的なエラー
Jun 20, 2025 am 12:12 AM
c Destructorscanleadtoseveralcommonerrors.toavoidhem：1）preventdobledeletionbysettingpointerstonullptrorusings.2）handleExceptionSeptionsEnterstructorsbyCatchingingthem.3）usevirtualDestructorurcorurcorurcorructorsinbaseclasseClassessoperproperpolymorphictedestruction.4
Cの多型：例を備えた包括的なガイド
Jun 21, 2025 am 12:11 AM
Cの多型は、ランタイム多型とコンパイル時間の多型に分けられます。 1.ランタイムの多型は仮想関數(shù)を通じて実裝され、正しい方法を実行時に動的に呼び出すことができます。 2。コンパイル時間の多型は、関數(shù)の過負荷とテンプレートを通じて実裝され、より高いパフォーマンスと柔軟性を提供します。
