Параллельное программирование на С++ в действии — страница 19 из 53

В этой главе мы рассмотрели низкоуровневые детали модели памяти в C++11 и атомарные операции, лежащие в основе синхронизации потоков. Были также рассмотрены простые атомарные типы, предоставляемые специализациями шаблона класса std::atomic<>, и обобщенный интерфейс в виде основного шаблона std::atomic<>, операции над этими типами и непростые детали, связанные с различными вариантами упорядочения доступа к памяти.

Мы также рассмотрели барьеры и их использование в сочетании с операциями над атомарными типами для обеспечения принудительного упорядочения. Наконец, мы вернулись к началу и показали, как можно использовать атомарные операции для упорядочения неатомарных операций, выполняемых в разных потоках.

В следующей главе мы увидим, как высокоуровневые средства синхронизации вкупе с атомарными операциями применяются для проектирования эффективных контейнеров, допускающих параллельный доступ, а также напишем алгоритмы для параллельной обработки данных.

Глава 6Проектирование параллельных структур данных с блокировками

В этой главе:

■ Что понимается под проектированием структур данных, рассчитанных на параллельный доступ?

■ Рекомендации по проектированию таких структур.

■ Примеры реализации параллельных структур данных.

В предыдущей главе мы рассмотрели низкоуровневые детали атомарных операций и модели памяти. В этой главе мы на время отойдем от низкоуровневых деталей (чтобы вернуться к ним в главе 7) и поразмыслим о структурах данных.

От выбора структуры данных может в значительной степени зависеть всё решение поставленной задачи, и параллельное программирование — не исключение. Если к структуре данных планируется обращаться из разных потоков, то возможно два варианта: либо структура вообще неизменяемая, и тогда никакой синхронизации не требуется, либо программа спроектирована так, что любые изменения корректно синхронизированы. Одна из возможностей — завести отдельный мьютекс и пользоваться для защиты данных внешней по отношению к структуре блокировкой, применяя технику, рас