增量算子的原子性

Question

在接受采访时我被告知，在C语言中，使用++运算符（比如说i ++）是一个原子操作，比如说＆＃34; i + = 1＆＃34;不是。我认为这些操作在线程安全性或原子性方面完全相同。我错过了什么或者这些实际上是不同的吗？

Answer 1

这是无稽之谈。根据数据类型，体系结构以及编译器（标准不保证一般的原子性，除非你使用的是C11原子），其中一个可能是也可能不是原子的，但我看不到任何有充分的理由认为，i++通常是i += 1不是{{1}}的原子。在不使用表达式结果的上下文中，它们很可能实际生成相同的代码。

Answer 2

语句* i++;和i += 1;在C中是等效的。两者都不保证是原子的。

特别是，大于系统字大小的变量的增量（例如，32位系统上的64位变量）几乎总是非原子的，因为以原子方式递增这样的变量通常需要显式锁定。此外，某些体系结构不支持直接在内存中递增变量。 （也就是说，它们需要显式的加载/修改/存储序列。）这些体系结构不能在没有锁定的情况下以原子方式修改任何变量。

_{*被视为独立语句，而不是表达式}

Answer 3

面试官错了。

我使用gcc-4.8.2 -O2 -S

编译了两个函数

void increment1(int *a) {
  *a += 1;
}
void increment2(int *a) {
  (*a)++;
}

两者都准确生成the same汇编

increment1:
.LFB0:
        .cfi_startproc
        addl    $1, (%rdi)
        ret
        .cfi_endproc
.LFE0:
        .size   increment1, .-increment1
        .p2align 4,,15
        .globl  increment2
        .type   increment2, @function
increment2:
.LFB1:
        .cfi_startproc
        addl    $1, (%rdi)
        ret
        .cfi_endproc

但是在更精确的技术目标的背景下，它们都是atomic write，这意味着它不提供 MAD 结果。 如果在32位或更少位的CPU环境中使用int64_t变量，则64位修改会导致多次写入操作。如果没有锁定，则不能atomic write。

您可以在gcc环境中使用__sync_fetch_and_add(&a, 1)操作进行原子增量。