Синхронизация в Delphi: сравнение `InterlockedIncrement` и критических секций

Delphi , Компоненты и Классы , Потоки

Синхронизация в Delphi: сравнение InterlockedIncrement и критических секций

Синхронизация в многопоточных приложениях – это ключевая задача, которая позволяет избежать состояний гонки и обеспечить корректность работы программы. В Delphi для этой цели используются различные механизмы, в том числе критические секции и атомарные операции. Давайте рассмотрим, как они работают и в каких случаях их можно использовать совместно.

Критические секции в Delphi

Критические секции в Delphi предоставляют механизм взаимного исключения. Они гарантируют, что в любой момент времени только один поток может выполнять код внутри критической секции. Это означает, что если один поток захватывает критическую секцию, другие потоки не смогут её захватывать до тех пор, пока первый поток не освободит секцию.

var
  CS: TCriticalSection;
begin
  EnterCriticalSection(CS);
  // Код, который должен выполняться последовательно
  LeaveCriticalSection(CS);
end;

Атомарные операции в Delphi

Атомарные операции, такие как InterlockedIncrement, предназначены для безопасного изменения переменной без использования критических секций. Они гарантируют, что операция выполнится атомарно, то есть без возможности прерывания на промежуточном этапе другим потоком.

var
  global_stats: TGlobalStats;
begin
  InterlockedIncrement(global_stats.currentid);
end;

Можно ли смешивать InterlockedIncrement и критические секции?

Вопрос о том, можно ли смешивать атомарные операции и критические секции, является сложным. В общем случае, нет, нельзя. Критические секции и атомарные операции решают разные задачи и не предназначены для использования вместе. Критические секции обеспечивают взаимное исключение, в то время как атомарные операции гарантируют атомарность операции над переменной.

Тем не менее, в некоторых случаях, если хорошо продумать логику работы программы, можно использовать их вместе. Например, если атомарная операция используется для изменения переменной, а критическая секция – для выполнения операции, зависящей от результата этой переменной, тогда смешение может быть оправдано.

EnterCriticalSection(CS);
if (InterlockedCompareExchange(global_stats.currentid, 0) >= n) then
begin
  // Операции, которые должны выполняться последовательно
end;
LeaveCriticalSection(CS);

Однако, в приведенном в вопросе примере использование критической секции избыточно, так как атомарная операция InterlockedIncrement уже обеспечивает безопасность изменения переменной. Следовательно, критическую секцию можно убрать, и код будет выглядеть следующим образом:

if InterlockedIncrement(global_stats.currentid) >= n then
  Exit;

Вывод

Выбор между критической секцией и атомарной операцией зависит от конкретной задачи. Если необходимо обеспечить последовательное выполнение блоков кода, следует использовать критическую секцию. Если же важна атомарность изменения переменной, лучше использовать атомарные операции. В некоторых случаях возможно их совместное использование, но это требует тщательного анализа и планирования.

В целом, для улучшения производительности и упрощения кода рекомендуется избегать смешения критических секций и атомарных операций, если это не является строго необходимым.

Создано по материалам из источника по ссылке.

В контексте рассматривается использование критических секций и атомарных операций в Delphi для обеспечения синхронизации в многопоточных приложениях и обсуждается их совместное применение.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Потоки ::