正确的方法，以确保与标准:: hardware_constructive_interference_size共享

Question

什么是确保在结构足够小，适合在高速缓存行真正共享的正确和可移植的方法？它是不够的，只是确保结构足够小？或者它也有高速缓存边界上对齐？

例如，假定一个高速缓存行的大小为64个字节，是以下足够？

struct A {
  std::uint32_t one;
  std::uint32_t two;
};

还是我必须这样做？

struct alignas(std::hardware_constructive_interference_size) A {
  std::uint32_t one;
  std::uint32_t two;
};

注意：这将永远是在栈上，所以没有过度对齐的存储空间的分配应符合规定。

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另一个随访，这是足以保证共享假没有？

struct A {
public:
  alignas(hardware_destructive_interference_size) std::uint32_t one;
  alignas(hardware_constructive_interference_size) std::uint32_t two;
};

或者没有一个不得不这样做（在说hardware_constructive_interference_size <hardware_destructive_interference_size的情况？）

struct A {
public:
  alignas(hardware_destructive_interference_size) std::uint32_t one;
  alignas(hardware_destructive_interference_size) std::uint32_t two;
};

Answer 1

目前第二个变量是你能做的最好的。

然而，没有对齐到高速缓存行大小的100％可移植的方式。常量hardware_constructive_interference_size和hardware_destructive_interference_size只是暗示。他们是编译器的最佳猜测。最终，你不知道在编译时的L1高速缓存行的大小。

但在实践中，这通常并不重要，因为对于大多数的架构有一个典型的高速缓存行的大小，如64个字节用于x86。

更有甚者，在你的例子小结构一样，它始终是足够的自然对齐结构，以确保它完全是一个高速缓存行内。在您的具体的例子，这意味着

struct alignas(8) A {
  std::uint32_t one;
  std::uint32_t two;
};

将始终确保真正共享，而不管在运行时实际L1高速缓存行大小的，条件是该高速缓存行大小为8个字节或更大。 （如果是较小的，你将永远不会有真正的共享平凡。）

关于后续问题：第二个变量将确保共享假没有。第一个变种可能导致错误共享的高速缓存行大小可能真的hardware_destructive_interference_size在这种情况下，你将有共享假的（在假设hardware_constructive_interference_size <hardware_destructive_interference_size）。

但在实践中hardware_destructive_interference_size和hardware_constructive_interference_size会对大多数架构相同的值。这有点过度设计，因为没有恒定为您提供真正的L1高速缓存行的大小，但只是一个编译时的猜测。