C++ 避免伪共享:`alignas` 与填充字节的应用

好的,没问题,直接开讲! 各位观众,各位朋友,欢迎来到今天的 C++ 性能优化专场。今天咱们聊聊一个听起来玄乎,但实际工作中又非常重要的概念:伪共享 (False Sharing)。这玩意儿就像你和你的邻居共用一个水龙头,结果你洗菜的时候,他要洗车,互相影响,效率大打折扣。 一、什么是伪共享?别被“伪”字迷惑了! 先别被“伪”字给忽悠了,这可不是假的共享,而是“假装”的共享。它的本质是:多个线程访问了不同的数据,但这些数据恰好位于同一个缓存行 (Cache Line) 中,导致缓存一致性协议频繁介入,影响性能。 想象一下,你的 CPU 有很多核心,每个核心都有自己的高速缓存 (Cache)。当一个核心修改了缓存行中的数据,其他核心中包含相同缓存行的副本都需要失效或者更新。这个过程就叫做缓存一致性协议。频繁的失效和更新操作会严重降低程序的性能。 举个栗子: 假设你有一个结构体: struct MyData { int a; int b; }; MyData data[2]; // 两个 MyData 结构体 现在有两个线程: 线程 1 修改 data[0].a 线程 2 修改 data[ …