C++是一种广泛使用的编程语言,用于开发各种类型的应用程序。然而,在多核处理器上进行并发编程是一项具有挑战性的任务。传统的锁机制虽然可以保证数据的一致性,但是它们往往会导致死锁、饥饿和性能下降等问题。因此,事务内存成为了一种备受关注的并发编程模型。
事务内存是一种基于硬件或软件的并发编程模型,它将一组操作视为一个原子事务,要么全部执行成功,要么全部回滚。事务内存可以简化并发编程,减少锁的使用,提高程序的性能和可维护性。C++事务内存扩展标准(ISO/IEC TS 19841:2015)为C++程序员提供了一种简单、高效的事务内存编程方式。
C++事务内存扩展标准定义了一组新的C++关键字和库函数,用于实现事务内存。其中,最重要的关键字是transaction,它用于定义一个事务块。在事务块中,程序员可以执行一组操作,这些操作将被视为一个原子事务。如果所有操作都执行成功,则事务提交,否则事务回滚。
除了transaction关键字,C++事务内存扩展标准还定义了一组库函数,用于管理事务内存。其中,最重要的函数是atomic_ref
C++事务内存扩展标准的实现需要硬件和软件的支持。目前,只有少数处理器支持硬件事务内存(HTM),例如Intel Haswell和IBM Power8。对于不支持HTM的处理器,可以使用软件事务内存(STM)实现C++事务内存扩展标准。
C++事务内存扩展标准的优点在于简化了并发编程,减少了锁的使用,提高了程序的性能和可维护性。然而,C++事务内存扩展标准也存在一些缺点。首先,它需要硬件或软件的支持,因此在一些处理器上可能无法使用。其次,事务内存的性能和可靠性取决于事务的大小和并发度。如果事务过大或并发度过高,可能会导致性能下降或事务回滚。
相关标准
ISO/IEC 14882:2017 Programming languages -- C++
ISO/IEC 23270:2006 Information technology -- Programming languages -- C++ library
ISO/IEC 29124:2010 Information technology -- Programming languages -- C++ extensions for library fundamentals
ISO/IEC 14882:2014 Programming languages -- C++