gcc原子内置函数

Question

http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.4.2/gcc/Atomic-Builtins.html

我相信以下代码会原子地增加var的值。

volatile int var = 0;
__sync_fetch_and_add( &var, 1 )

我将上述代码理解为以下逻辑：

1. 加载变量var的地址
2. 将数字1写入变量var atomically - 通过寄存器/缓存，不知何故

但是，我怀疑以下是否也是原子的

volatile int var = 0;
volatile int num = 1;
__sync_fetch_and_add( &var, num )

因为它可能被解释为

1. 加载变量var的地址
2. 将变量num的值加载到寄存器
中
3. 将值写入变量var。

执行＃2之后，但在＃3之前， CPU /线程被中断，另一个CPU /线程更新 变量num。

的值

换句话说， 当使用gcc的_ sync *（）时， 我可以使用变量而不是常量作为第二个参数吗？

它不会破坏原子性吗？

Answer 1

该操作实际上是两个操作。

__sync_fetch_and_add( &var, num )

加载num是原子的。将其添加到var是原子的。但是两个原子操作放在一起时不会进行原子操作。这就是为什么发明新的无锁数据结构如此困难的原因。 通常，两个线程安全的操作在编写时不一定会进行线程安全的操作。这就是为什么制作正确的多线程应用程序非常困难的原因。

你看，__sync_fetch_and_add 确实是原子，但它的行为类似于普通函数 - 因此它将当前值“num”作为参数。说函数的原子性被破坏是不正确的 - 因为调用者负责从num加载值，并且它不是函数接口的一部分。我同样可以抱怨这个：

__sync_fetch_and_add(&var, some_really_long_function());

或者更糟，

__sync_fetch_and_add(long_function_1(), long_function_2());

你说它“可能被解释为”

1. 加载变量var的地址
2. 加载变量num的值
3. 执行原子添加

但根据C规范，并不是可能以这种方式解释，而是必须以这种方式解释，否则编译器不会符合（实际上，它可以交换＃1和＃2，但这在这里并不重要）。