Атомарная запись по указателю

@Dragon_game · Регистрация: 07.10.2018

Author24 — 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 /
Чем асинхронная логика (схемотехника) лучше тактируемой, как я думаю, что помимо энергоэффективности - ещё и безопасность. Hrethgir 14.05.2025 Помимо огромного плюса в энергоэффективности, асинхронная логика - тотальный контроль над каждым совершённым тактом, а значит - безусловная безопасность, где безконтрольно не совершится ни одного. . .	Многопоточные приложения на C++ bytestream 14.05.2025 C++ всегда был языком, тесно работающим с железом, и потому особеннно эффективным для многопоточного программирования. Стандарт C++11 произвёл революцию, добавив в язык нативную поддержку потоков,. . .	Stack, Queue и Hashtable в C# UnmanagedCoder 14.05.2025 Каждый опытный разработчик наверняка сталкивался с ситуацией, когда невинный на первый взгляд List<T> превращался в узкое горлышко всего приложения. Причина проста: универсальность – это прекрасно,. . .	Как использовать OAuth2 со Spring Security в Java Javaican 14.05.2025 Протокол OAuth2 часто путают с механизмами аутентификации, хотя по сути это протокол авторизации. Представьте, что вместо передачи ключей от всего дома вашему другу, который пришёл полить цветы, вы. . .	Анализ текста на Python с NLTK и Spacy AI_Generated 14.05.2025 NLTK, старожил в мире обработки естественного языка на Python, содержит богатейшую коллекцию алгоритмов и готовых моделей. Эта библиотека отлично подходит для образовательных целей и. . .
Реализация DI в PHP Jason-Webb 13.05.2025 Когда я начинал писать свой первый крупный PHP-проект, моя архитектура напоминала запутаный клубок спагетти. Классы создавали другие классы внутри себя, зависимости жостко прописывались в коде, а о. . .	Обработка изображений в реальном времени на C# с OpenCV stackOverflow 13.05.2025 Объединение библиотеки компьютерного зрения OpenCV с современным языком программирования C# создаёт симбиоз, который открывает доступ к впечатляющему набору возможностей. Ключевое преимущество этого. . .	POCO, ACE, Loki и другие продвинутые C++ библиотеки NullReferenced 13.05.2025 В C++ разработки существует такое обилие библиотек, что порой кажется, будто ты заблудился в дремучем лесу. И среди этого многообразия POCO (Portable Components) – как маяк для тех, кто ищет. . .	Паттерны проектирования GoF на C# UnmanagedCoder 13.05.2025 Вы наверняка сталкивались с ситуациями, когда код разрастается до неприличных размеров, а его поддержка становится настоящим испытанием. Именно в такие моменты на помощь приходят паттерны Gang of. . .	Создаем CLI приложение на Python с Prompt Toolkit py-thonny 13.05.2025 Современные командные интерфейсы давно перестали быть черно-белыми текстовыми программами, которые многие помнят по старым операционным системам. CLI сегодня – это мощные, интуитивные и даже. . .

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

	Атомарная запись по указателю 18.04.2022, 23:00. Показов 834. 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 6360 / 5509 / 1110 Регистрация: 11.10.2019 Сообщений: 14,635
	19.04.2022, 10:50
	Dmitriy-T, чем сказки рассказывать, лучше результаты корректных измерений в студию! 0

Опции темы