C ++ 11 std :: atomic_fetch_add vs __sync_fetch_and_add

Question

我目前正在正确理解新std::atomic类型的用法。对于我的情况，我有以下假设：

1. 我有一个存储在内存中的uint64_t值的连续内存位置
2. 我有两种访问简单增量和原子增量

最初我实现了像这样的方法

uint64_t inc(const size_t pos) { return _data[pos]++; }
uint64_t atomic_inc(const size_t pos) { return __sync_fetch_and_add(&_data[pos], 1); }

现在我想把它正确地移植到C ++ 11，并且想知道我该如何正确处理它。从我对std::atomic_fetch_add的理解，基本上需要一个原子积分值才能做到这一点。但是，我如何正确地实现这一点，以便我可以使用原子变量指向某个位置并增加该值？

谢谢！

Answer 1

您不能使用C ++ 11工具来获取未声明为原子类型的变量的原子访问。您需要将uint64_t数组替换为std::atomic<uint64_t>数组。在许多平台上，它将具有与普通uint64_t相同的大小和对齐方式，但所有操作都将是原子操作。

然后，您可以使用data[pos].fetch_add(1,memory_order)使用指定的memory_order进行原子增量。如果您需要std::memory_order_seq_cst的内存顺序（可能最接近GCC __sync_fetch_and_add），则可以省略内存顺序，或者可以使用增量运算符，例如： data[pos]++。

Answer 2

你不能。

C ++ 11原子对象封装了它的基类型。它不提供对lvalue的值的访问，也不能将其设置为对基础类型的预先存在的对象（在给定的内存位置）提供原子操作。

根据平台的不同，任何给定的原子类型可能都有特殊要求（例如更强的对齐约束）或需要辅助数据（大多数原子类型都不能保证无锁）

执行您想要做的事情仍然需要特定于平台的功能。

如果您想进行非原子增量，最接近的是：

  atomic<uint64_t> data(initial_value);
  data.store(data.load(memory_order_relaxed) + 1, memory_order_relaxed);

这仍将执行原子加载和存储，但不进行内存屏蔽或原子读取 - 修改 - 写入操作。