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多年来，我一直在使用 volatile bool 进行线程执行控制，效果很好

// in my class declaration
volatile bool stop_;

-----------------

// In the thread function
while (!stop_)
{
     do_things();
}

现在，由于 C++11 增加了对原子操作的支持，我决定尝试一下

// in my class declaration
std::atomic<bool> stop_;

-----------------

// In the thread function
while (!stop_)
{
     do_things();
}

但它比 ! 慢几个数量级volatile bool！

我编写的简单测试用例大约需要 1 秒才能完成volatile bool。std::atomic<bool>然而，我已经等了大约 10 分钟并放弃了！

我尝试使用memory_order_relaxedflagload来store达到相同的效果。

我的平台：

  • Windows 7 64 位
  • MinGW gcc 4.6.x

我做错了什么？

注意：我知道 volatile 不会使变量成为线程安全的。我的问题不是关于 volatile，而是关于为什么 atomic 慢得离谱。

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3 回答 3

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来自“Olaf Dietsche”的代码

 USE ATOMIC
 real   0m1.958s
 user   0m1.957s
 sys    0m0.000s

 USE VOLATILE
 real   0m1.966s
 user   0m1.953s
 sys    0m0.010s

如果您使用的是 GCC SMALLER 4.7

http://gcc.gnu.org/gcc-4.7/changes.html

添加了对指定 C++11/C11 内存模型的原子操作的支持。这些新的 __atomic 例程替换了现有的 __sync 内置例程。

原子支持也可用于内存块。如果内存块的大小和对齐方式与支持的整数类型相同，则将使用无锁指令。没有无锁支持的原子操作被保留为函数调用。GCC atomic wiki 的“External Atomics Library”部分提供了一组库函数。

所以是的..唯一的解决方案是升级到 GCC 4.7

于 2012-10-30T11:35:27.417 回答
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由于对此感到好奇，我自己在 Ubuntu 12.04、AMD 2.3 GHz、gcc 4.6.3 上对其进行了测试。

#if 1
#include <atomic>
std::atomic<bool> stop_(false);
#else
volatile bool stop_ = false;
#endif

int main(int argc, char **argv)
{
    long n = 1000000000;
    while (!stop_) {
        if (--n < 0)
            stop_ = true;
    }

    return 0;
}

编译g++ -g -std=c++0x -O3 a.cpp

虽然，与@aleguna 的结论相同：

  • 只是bool：

    真实 0m0.004s
    用户 0m0.000s
    系统 0m0.004s

  • volatile bool：

    $ time ./a.out
    real 0m1.413s
    user 0m1.368s
    sys 0m0.008s

  • std::atomic<bool>：

    $ time ./a.out
    real 0m32.550s
    user 0m32.466s
    sys 0m0.008s

  • std::atomic<int>：

    $ time ./a.out
    real 0m32.091s
    user 0m31.958s
    sys 0m0.012s

于 2012-10-30T11:23:14.893 回答
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我的猜测是这是一个硬件问题。当您编写 volatile 时，您告诉编译器不要对变量进行任何假设，但据我了解，硬件仍会将其视为普通变量。这意味着变量将一直在缓存中。当您使用 atomic 时，您会使用特殊的硬件指令，这可能意味着每次使用该变量时都会从主内存中获取该变量。时间上的差异与这个解释是一致的。

于 2012-12-17T14:23:52.170 回答