Question

我正在阅读Anthony Williams的“行动中的C ++并发”和第5章，其中讨论了新的多线程感知内存模型和原子操作，并指出：

为了对某些用户定义的std::atomic<UDT>使用UDT，此类型必须具有普通复制赋值运算符。

据我了解，这意味着如果以下内容返回true，我们可以使用std::atomic<UDT>：

std::is_trivially_copyable<UDT>::value

按照这种逻辑，我们不应该使用std::string作为std::atomic的模板参数，并使其正常工作。

但是，以下代码使用预期输出编译并运行：

#include <atomic>
#include <thread>
#include <iostream>
#include <string>

int main()
{
    std::atomic<std::string> atomicString;

    atomicString.store( "TestString1" );

    std::cout << atomicString.load() << std::endl;

    atomicString.store( "TestString2" );

    std::cout << atomicString.load() << std::endl;

    return 0;
}

这是一个未定义行为的情况，恰好按预期行事吗？

提前致谢！

Answer 1

标准未指定std::atomic<std::string>的专精，因此适用通用template <typename T> std::atomic<T>。 29.5 [atomics.types.generic] p1陈述：

有一个泛型类模板atomic。模板参数T的类型应该是可以轻易复制的（3.9）。

没有声明该实施必须诊断违反此要求的行为。因此，（a）您使用std::atomic<std::string>调用未定义的行为，或（b）您的实现提供std::atomic<std::string>作为符合标准的扩展。

查看std::atomic<T>（http://msdn.microsoft.com/en-us/library/vstudio/hh874651.aspx）的MSDN页面，它确实明确提到T可以轻易复制的要求，并且没有说明std::atomic<std::string>的具体内容}。如果它是扩展名，则没有记录。我的钱是未定义的行为。

具体来说，17.6.4.8/1适用（with thanks to Daniel Krügler for setting me straight）：

在某些情况下（替换函数，处理函数，用于实例化标准库模板组件的类型的操作），C ++标准库依赖于C ++程序提供的组件。如果这些组件不符合要求，则标准对实施没有要求。

std::string当然不符合模板参数std::atomic<T>可以轻易复制的T要求，因此标准对实现没有要求。作为实施质量问题，请注意static_assert(std::is_trivially_copyable<T>::value, "std::atomic<T> requires T to be trivially copyable");是一种易于诊断以捕获此违规行为的问题。

2016-04-19更新：我不知道更改何时发生，但VS2015 Update 2现在确诊std::atomic<std::string>：

error C2338: atomic requires T to be trivially copyable.

Answer 2

不，这是未定义的行为。此外，由于std :: string不是易于复制的，因此符合标准的编译器应该发出“至少一条诊断消息”：

29.5原子类型

有一个泛型类模板atomic。模板参数T的类型应该是可以轻易复制的（3.9）。

1.4实施合规性

- 如果某个程序包含违反任何可诊断规则[...]符合规定的内容   实施应至少发出一条诊断信息。

Answer 3

为什么你认为这会正常运作＆＃39;当有多个线程试图读/写std::atomic<std::string>？

时

这是C ++，你绝对可以用脚射击自己。如果您想使用不满足您可以使用的要求的类型，编译器可以＆＃34;可能＆＃34; （不会！）阻止你，但是当多个线程尝试读/写字符串时，你会在某个时刻开始看到奇怪/无法解释的行为。

此要求用于保证读取和写入的原子性，如果对象不是可轻易复制的，则可视化此场景：字符串具有旧值＆＃34;在里面。 1 Writer问题.store（＆＃34; New Data＆＃34;），现在有另一个线程在同一个变量上发出.load（），现在没有trivially_copyable属性，读者线程可以看到＆＃34; Nld Value＆＃34;或者＆＃34;新价值＆＃34;它不能原子地更新，因此结果很奇怪。

由于您发布的示例是顺序代码，因此不会发生这种情况。

std :: atomic <std :: string>是否正常工作？</std :: string>

3 个答案: