GCC原子内置和易变

Question

我在多线程程序中使用了一些全局结构，一些成员同时被多个线程修改，而另一些则没有。

我没有定义任何这个成员易失性，但是无论何时我使用这些成员进行读写，我都使用原子内置函数，例如__sync_fetch_and_add。

问题是，我应该定义这个成员还是整个struct volatile？

我认为编译器必须访问内存而不是任何寄存器，因为这个内置（锁定前缀），我是否应该担心其他不会导致竞争条件的成员。

我检查了编译器的汇编输出（gcc 4.6.2），看来我的假设是正确的。

这是测试代码。

int sum = 0;

for (i=0; i<2000000000; i++) {
    sum += i;
}

装配输出（-O2 -S -masm = intel）

L2:
    add edx, eax
    inc eax
    cmp eax, 2000000000
    jne L2

因此编译器永远不会访问内存（eax = i，edx = sum）

这是第二个测试代码。

volatile int sum = 0;

for (i=0; i<2000000000; i++) {
    sum += i;
}

装配输出

L2:
    mov edx, DWORD PTR [esp+28]
    add edx, eax
    mov DWORD PTR [esp+28], edx
    inc eax
    cmp eax, 2000000000
    jne L2

编译器每次按预期访问内存以获得总和。

最终的代码，我的方式。

int sum = 0;

for (i=0; i<2000000000; i++) {
    __sync_fetch_and_add(&sum , i);
}

装配输出。

L2:
    lock add    DWORD PTR [esp+28], eax
    inc eax
    cmp eax, 2000000000
    jne L2

甚至不像以前那样使用临时寄存器（edx），编译器每次都访问内存。

因此，我没有定义volatile由多个线程修改或一次仅由一个线程修改的任何成员。我安全吗？

提前致谢。

Answer 1

是的，你很安全。文档并没有说它们应该是易变的，所以它们不应该。

__sync *函数适当地充当内存屏障，因此volatile将是多余的。并且它不允许使用__sync *函数之外的任何其他内容（只有__sync *函数生成lock前缀）。

注意：gcc 4.7中不推荐使用__sync *函数，而是支持C ++ 11风格的__atomic *类型，但gcc 4.6还没有这些函数。