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内容提要
编程语言内存模型探讨了并行程序中线程共享内存的行为保障。通过原子变量和操作,程序可以同步线程,避免数据竞争。现代语言如C、Java和C++提供顺序一致的原子操作,确保无数据竞争的程序表现为顺序一致执行。尽管细节不同,各语言都致力于消除数据竞争,提高并发程序的可靠性。
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关键要点
- 编程语言内存模型探讨线程共享内存的行为保障。
- 通过原子变量和操作,程序可以同步线程,避免数据竞争。
- 现代语言如C、Java和C++提供顺序一致的原子操作,确保无数据竞争的程序表现为顺序一致执行。
- 如果变量不是原子变量,线程可能会因为编译器优化而导致死循环或错误输出。
- 将变量改为原子变量可以确保线程间的正确同步。
- 无数据竞争的程序在现代语言中保证顺序一致性,符合DRF-SC属性。
- 编程语言内存模型规定了程序员和编译器的责任,是二者之间的契约。
- 不同语言在原子变量的排序保证、访问方式等方面存在差异。
- Java的内存模型经历了多次修订,最终采用DRF-SC路线。
- C++11引入了复杂的内存模型,允许带数据竞争的程序未定义行为。
- Rust和Swift的内存模型借鉴了C/C++,并引入了顺序一致的原子操作。
- JavaScript在引入共享内存后,必须定义原子操作与内存模型。
- 所有语言都未能用形式化方法封杀凭空值等悖论,只是非正式地禁止它们。
- 处理器厂商已接受顺序一致同步原子这一抽象值得高效实现。
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