Question

在C中，是i+=1;原子？

Answer 1

C标准没有定义它是否是原子的。

实际上，如果给定的操作原子，你永远不会编写失败的代码，但如果不是，你可能会编写失败的代码。所以假设它不是。

Answer 2

没有

C语言标准保证唯一的原子操作是在sig_atomic_t中定义的<signal.h>类型的变量中分配或检索值。

（C99，第7.14章信号处理。）

Answer 3

在C中定义，没有。在实践中，也许吧。把它写在汇编中。

标准不做任何保证。

因此便携式程序不会做出假设。目前尚不清楚你的意思是“必须是原子的”，还是“在我的C代码中恰好是原子的”，第二个问题的答案是它取决于很多事情：

并非所有机器都有增量内存op。有些人需要加载和存储值才能对其进行操作，所以答案就是“从不”。
在具有增量内存op的机器上，无法保证编译器无论如何都不会输出加载，递增和存储序列，或者使用其他非原子指令。
< / LI>
在具有增量内存操作的计算机上，相对于其他CPU单元，它可能是原子的，也可能不是原子的。
在具有原子增量内存操作的机器上，它可能不会被指定为体系结构的一部分，而只是CPU芯片的特定版本的属性，甚至只是某些核心逻辑或主板的属性设计。

关于“我如何以原子方式做这件事”，通常有一种方法可以快速完成，而不是诉诸（更昂贵）协商互斥。有时，这涉及特殊的碰撞检测可重复代码序列。最好在汇编语言模块中实现这些，因为它无论如何都是特定于目标的，因此HLL没有可移植性优势。

最后，因为不需要（昂贵的）协商互斥的原子操作是快速且因此有用的，并且在任何情况下需要便携式代码，系统通常具有通常以汇编语言编写的库，其已经实现了类似的功能。

Answer 4

表达式是否是原子的只取决于编译器生成的机器代码，以及它将运行的CPU架构。除非可以在一个机器指令中实现添加，否则它不太可能是原子的。

如果您使用的是Windows，则可以使用InterlockedIncrement() API函数来保证原子增量。递减similar functions等等。

Answer 5

这实际上取决于您的目标和您的uC /处理器的助记符集。如果i是寄存器中的变量，则可以使其成为原子。

Answer 6

虽然我可能不是C语言的原子，但应该注意在大多数平台上都是原子的。 GNU C Library documentation州：

实际上，您可以假设int和其他不超过int的整数类型都是原子的。您还可以假设指针类型是原子的;这很方便。这两个假设都适用于GNU C库支持的所有机器以及我们所知道的所有POSIX系统。

Answer 7

不，不是。如果i的值没有加载到其中一个寄存器，则不能在一个汇编指令中完成。

Answer 8

通常不会。

如果i是volatile，那么它将取决于您的CPU架构和编译器 - 如果在主内存中添加两个整数在您的CPU上是原子的，那么C语句可能是原子的volatile int i。

Answer 9

C / C ++语言本身并未声明原子性或缺乏原子性。您需要依赖内在函数或库函数来确保原子行为。

Answer 10

只需在其周围放置互斥锁或信号量即可。当然它不是原子的，你可以制作一个测试程序，有50个左右的线程访问同一个变量并递增它，自己检查

Answer 11

不，C标准不保证原子性，实际上，操作不是原子的。您必须使用库（例如Windows API）或编译器内置函数（GCC，MSVC）。

Answer 12

您的问题的答案取决于i是本地变量，static还是全局变量。如果i是static或全局变量，那么不，语句i += 1不是原子的。但是，如果i是一个局部变量，则对于在x86体系结构上运行的现代操作系统，语句是原子，也可能是其他体系结构。 @Dan Cristoloveanu在本地变量案例的正确轨道上，但也可以说更多。

（在下文中，我假设一个现代操作系统在x86架构上提供保护，线程完全由task switching实现。）

鉴于这是C代码，语法i += 1意味着i是某种整数变量，如果它是局部变量，则其值存储在这样的寄存器中作为%eax或在堆栈中。首先处理easy case，如果i的值存储在寄存器中，比如说%eax，那么C编译器很可能会将语句转换为类似：

addl    $1, %eax

当然是原子的，因为没有其他进程/线程能够修改正在运行的线程的%eax寄存器，并且在该指令完成之前，线程本身不能再次修改%eax。

如果i的值存储在堆栈中，则表示存在内存提取，增量和提交。类似的东西：

movl    -16(%esp), %eax
addl    $1, %eax
movl    %eax, -16(%esp)  # this is the commit. It may actually come later if `i += 1` is part of a series of calculations involving `i`.

通常这一系列操作不是原子的。但是，在现代操作系统上，进程/线程不应该能够修改另一个线程的堆栈，因此这些操作完成，而其他进程无法干预。因此，在这种情况下，语句i += 1也是原子的。

在C中是“i + = 1;”原子？

12 个答案:

在C中定义，没有。在实践中，也许吧。把它写在汇编中。