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 /
SDL3 для Web (WebAssembly): Идентификация объектов на Box2D v3 - использование userData и событий коллизий 8Observer8 02.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере. Итоговый код: finish-collision-events-sdl3-c. zip https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11680&d=1772460536 Одним из. . .	Реалии Hrethgir 01.03.2026 Нет, я не закончил до сих пор симулятор. Эта задача сложнее. Не получилось уйти в плавсостав, но оно и к лучшему, возможно. Точнее получалось - но сварщиком в палубную команду, а это значит, в моём. . .	Ритм жизни kumehtar 27.02.2026 Иногда приходится жить в ритме, где дел становится всё больше, а вовлечения в происходящее — всё меньше. Плотный график не даёт вниманию закрепиться ни на одном событии. Утро начинается с быстрых,. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка библиотек: SDL3, Box2D, FreeType, SDL3_ttf, SDL3_mixer и SDL3_image из исходников с помощью CMake и Emscripten 8Observer8 27.02.2026 Недавно вышла версия 3. 4. 2 библиотеки SDL3. На странице официальной релиза доступны исходники, готовые DLL (для x86, x64, arm64), а также библиотеки для разработки под Android, MinGW и Visual Studio. . . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Реализация движения на Box2D v3 - трение и коллизии с повёрнутыми стенами 8Observer8 20.02.2026 Содержание блога Box2D позволяет легко создать главного героя, который не проходит сквозь стены и перемещается с заданным трением о препятствия, которые можно располагать под углом, как верхнее. . .	Конвертировать закладки radiotray-ng в m3u-плейлист damix 19.02.2026 Это можно сделать скриптом для PowerShell. Использование . \СonvertRadiotrayToM3U. ps1 <path_to_bookmarks. json> Рядом с файлом bookmarks. json появится файл bookmarks. m3u с результатом. # Check if. . .	Семь CDC на одном интерфейсе: 5 U[S]ARTов, 1 CAN и 1 SSI Eddy_Em 18.02.2026 Постепенно допиливаю свою "многоинтерфейсную плату". Выглядит вот так: https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11617&stc=1&d=1771445347 Основана на STM32F303RBT6. На борту пять. . .	Камера Toupcam IUA500KMA Eddy_Em 12.02.2026 Т. к. у всяких "хикроботов" слишком уж мелкий пиксель, для подсмотра в ESPriF они вообще плохо годятся: уже 14 величину можно рассмотреть еле-еле лишь на экспозициях под 3 секунды (а то и больше),. . .

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

	Атомарная запись по указателю 18.04.2022, 23:00. Показов 989. 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 6457 / 5659 / 1130 Регистрация: 11.10.2019 Сообщений: 15,074
	19.04.2022, 10:50
	Dmitriy-T, чем сказки рассказывать, лучше результаты корректных измерений в студию! 0