multithreading - 互斥体、原子和栅栏 : what offers the best tradeoff and portability ? C++11

Question

我正在尝试深入研究，以更好地了解在使用 C++ 11 编写多线程应用程序时有多少种选择。

简而言之，到目前为止我看到了这 3 个选项:

• 具有显式锁定和释放机制的互斥体，它们通过锁定和释放来保持线程同步，这是昂贵的并且不能保证我的代码执行的顺序，但通常这种解决方案在不同内存之间是相当可移植的模型。
• 原子操作，由于原子= 1没有竞争的单一操作，并且它总是一致的，同步是在没有锁定和释放的情况下完成的，没有必要在没有竞争的情况下锁定，具有高度优化的原子操作，但原子仍然可以'不保证我的代码的执行顺序。
• 栅栏，它们在我的代码中创建一个 block ，其中编译器无法对任何内容进行重新排序，灵活性较差，而且在代码维护方面它们的成本往往很高，因为我总是必须密切关注什么是确实以什么顺序执行，但它们也改进了缓存技术，在这 3 种解决方案中，它们可能是行为最可预测的一种。

这或多或少是我从有关线程和内存模型的第一课中学到的核心内容，我的问题是:

我想要使用无锁数据结构和原子来实现灵活性和良好的性能，这里的问题是，显然 X86 机器执行内存重新排序的方式与 ARM 机器不同，我希望保持我的代码可移植性至少在这两个平台上尽可能多，那么当两个平台不能保证具有相同的重新排序机制时，您可以建议采用哪种方法来编写可移植的多线程软件？或者原子操作是最好的选择，因为它是现在，我把所有这些都错了？

例如，我注意到英特尔 TBB 库(不是 C++11 代码)正在移植到 ARM/Android，并对专用于原子的部分进行了大量修改，所以也许我可以编写可移植的多线程代码在 C++11 中，具有无锁数据结构，并在稍后将我的库移植到另一个平台时优化有关原子的部分？

Answer 1

围绕多线程编程的问题不是特定于语言或特定于体系结构的。您最好首先以一般性的观点来研究它们 - 然后，作为第二步，将您的一般理解专门化到特定的语言、库、平台等。

我上学时需要的课本是:

Principles of Concurrent and Distributed Programming - Ben-Ari

我相信第二版是 2006 年。可能有更好的，但这对于初学者来说应该足够了。