Атомарная запись по указателю

@Dragon_game · Регистрация: 07.10.2018

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте, есть указатель на заранее выделенный массив float, нужно в нескольких потоков к этому массиву атомарно добавлять значение.
std::mutex в данном случае не очень подходит, он слишком дорогой по времени. Есть ли c/c++ возможность писать атомарно по адресу, наподобие как это делает std::atomic?

@Dmitriy-T · 19.04.2022, 07:37

Что конкретно надо сделать атомарно? Надо конкретику и код.
Если записать в одно место, то std::atomic, если в два и более мест, то std::mutex.

Алексей1153 · 19.04.2022, 10:14

Сообщение от Dragon_game

std::mutex в данном случае не очень подходит, он слишком дорогой по времени

нужно минимизировать время нахождения под блокировкой

а также использовать std::shared_mutex + shared_lock, unique_lock

@Dmitriy-T · 19.04.2022, 10:41

std::shared_mutex еще больше тормоз чем std::mutex, там внутри счетчик читателей гоняется между потоками (ядрами) и на краткосрочных блокировках это даже хуже чем просто подождать пока другой блокировку отдаст, потом самому захватить.

Алексей1153 · 19.04.2022, 10:50

Dmitriy-T, чем сказки рассказывать, лучше результаты корректных измерений в студию!

@Dmitriy-T · 19.04.2022, 12:50

Надо задачу конкретную. Можно сферическую придумать, тогда скажешь что подогнал решение под результат ))

Суть проблемы в следующем, допустим в основном происходит чтение, два потока читают:

Поток1 (ядро1)	Поток2 (ядро2)
shared_lock (счетчик++)
чтение	shared_lock(счетчик++)
unlock(счетчик--)	чтение
	unlock (счетчик--)

счетчик нужен для учета количества читателей, он внутри std::shared_mutex, пусть потоки будут на разных ядрах проца. В этом случае когда поток обращается к счетчику, память со счетчиком (кэш-линию) надо подгрузить в кэш ядра, затем второй поток хочет поменять счетчик, кэш-линия поехала в кэш второго ядра. Т.к. кэши ядер меж собой никак не связаны, то передача идет через общий кэш проца. В это время ядро простаивает, ждет пока память приедет.
Эти перекидывания между кэшами это не быстро, а их много из-за счетчика, в этом примере 3-4 получается. В случае с std::mutex счетчиков нет, гонять кэши меньше надо.

Поэтому применение std::shared_mutex имеет смысл если "чтение" занимает относительно долгое время, тогда параллельный доступ читателей компенсирует потери на описанных перебросках.

@Dragon_game · 19.04.2022, 16:54 **[ТС]**

Задача элементарная, нужно перемножить вектор и столбец, получив матрицу. У меня массив векторов и столбцов в результате получаю массив матриц, которые мне нужно поэлементно сложить.

Вот пример функции

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
void VecColumMultiply(float* vec ,uint32_t vec_size, float* colum, uint32_t colum_size, float* matrix, uint32_t count_size, boost::asio::thread_pool& thrp)
{
    for(uint32_t curentpos = 0; curentpos  < count_size; curentpos++)
    {
        boost::asio::post(thrp, [vec, vec_size, colum, colum_size, matrix, curentpos]()
        {
            for(uint32_t  vecpos = 0; vecpos  < vec_size; vecpos ++)
            {
                  for(uint32_t  columpos = 0; columpos  < colum_size; columpos ++)   
                  {
                       float temp= vec[curentpos * vec_size + vecpos] * colum[curentpos * colum_size + columpos ];
                       
                       matrix[vecpos * colum_size +columpos] += temp; //Атомарная запись в массив
                       //Например в Cuda можно использовать
                       //atomicAdd(&matrix[vecpos * colum_size +columpos], temp);
                  }
            }
        });
    }
 
    thrp.wait();
}

Можно конечно было под каждый поток выделить матрицу, но это будет дорого по памяти, или разделить задачу и на каждый поток давать часть столбцов(строк) для расчета. Но в данном моменте меня интересует именно атомарная запись по указателю.

@Dmitriy-T · 19.04.2022, 17:32

Сообщение от Dragon_game

Но в данном моменте меня интересует именно атомарная запись по указателю.

нет, тебя интересует атомарное прибавление к данным по указателю

т.е. тебе надо атомарно прочитать значение, прибавить к нему и записать обратно.

есть std::atomic_fetch_add(), но он вроде только с atomic типами работает.

Другой вариант std::atomic_compare_exchange_*(). Тут любые типы простые.
Принцип такой: в цикле сначала читаем, прибавляем, и говорим сохранить результат если текущее значение такое же как изначально прочитали. Если записалось возвращает true, значит из цикла можно выходить.

Попробуй, не получится - отпишись, завтра помогу.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Модель микоризы: классовый агентный подход 3 anaschu 06.01.2026 aa0a7f55b50dd51c5ec569d2d10c54f6/ O1rJuneU_ls https:/ / vkvideo. ru/ video-115721503_456239114	Owen Logic: О недопустимости использования связки «аналоговый ПИД» + RegKZR ФедосеевПавел 06.01.2026 Owen Logic: О недопустимости использования связки «аналоговый ПИД» + RegKZR ВВЕДЕНИЕ Введу сокращения: аналоговый ПИД — ПИД регулятор с управляющим выходом в виде числа в диапазоне от 0% до. . .	Модель микоризы: классовый агентный подход 2 anaschu 06.01.2026 репозиторий https:/ / github. com/ shumilovas/ fungi ветка по-частям. коммит Create переделка под биомассу. txt вход sc, но sm считается внутри мицелия. кстати, обьем тоже должен там считаться. . . .	Расчёт токов в цепи постоянного тока igorrr37 05.01.2026 / * Дана цепь постоянного тока с сопротивлениями и напряжениями. Надо найти токи в ветвях. Программа составляет систему уравнений по 1 и 2 законам Кирхгофа и решает её. Последовательность действий:. . .
Новый CodeBlocs. Версия 25.03 palva 04.01.2026 Оказывается, недавно вышла новая версия CodeBlocks за номером 25. 03. Когда-то давно я возился с только что вышедшей тогда версией 20. 03. С тех пор я давно снёс всё с компьютера и забыл. Теперь. . .	Модель микоризы: классовый агентный подход anaschu 02.01.2026 Раньше это было два гриба и бактерия. Теперь три гриба, растение. И на уровне агентов добавится между грибами или бактериями взаимодействий. До того я пробовал подход через многомерные массивы,. . .	Советы по крайней бережливости. Внимание, это ОЧЕНЬ длинный пост. Programma_Boinc 28.12.2025 Советы по крайней бережливости. Внимание, это ОЧЕНЬ длинный пост. Налог на собак: https:/ / ********/ gallery/ V06K53e Финансовый отчет в Excel: https:/ / ********/ gallery/ bKBkQFf Пост отсюда. . .	Кто-нибудь знает, где можно бесплатно получить настольный компьютер или ноутбук? США. Programma_Boinc 26.12.2025 Нашел на реддите интересную статью под названием Anyone know where to get a free Desktop or Laptop? Ниже её машинный перевод. После долгих разбирательств я наконец-то вернула себе. . .

@Dragon_game 3 / 3 / 0 Регистрация: 07.10.2018 Сообщений: 59

	Атомарная запись по указателю 18.04.2022, 23:00. Показов 972. Ответов 7 Метки нет (Все метки) Здравствуйте, есть указатель на заранее выделенный массив float, нужно в нескольких потоков к этому массиву атомарно добавлять значение. std::mutex в данном случае не очень подходит, он слишком дорогой по времени. Есть ли c/c++ возможность писать атомарно по адресу, наподобие как это делает std::atomic? 0

@Dmitriy-T 13 / 8 / 5 Регистрация: 14.04.2022 Сообщений: 63
	19.04.2022, 07:37
	Что конкретно надо сделать атомарно? Надо конкретику и код. Если записать в одно место, то std::atomic, если в два и более мест, то std::mutex. 0

@Dmitriy-T 13 / 8 / 5 Регистрация: 14.04.2022 Сообщений: 63
	19.04.2022, 10:41
	std::shared_mutex еще больше тормоз чем std::mutex, там внутри счетчик читателей гоняется между потоками (ядрами) и на краткосрочных блокировках это даже хуже чем просто подождать пока другой блокировку отдаст, потом самому захватить. 0

Алексей1153 фрилансер 6447 / 5643 / 1128 Регистрация: 11.10.2019 Сообщений: 15,017
	19.04.2022, 10:50
	Dmitriy-T, чем сказки рассказывать, лучше результаты корректных измерений в студию! 0