Question

假设我想实现一个自己的std :: atomic类型（当然我不想要，我只是出于好奇而问）。我该如何实现加载方法？我的猜测类似于以下内容（m_mutex是用于锁定操作的互斥锁，m_object是原子当前持有的对象：

T& load() {
    std::lock_guard<std::mutex> lck(m_mutex);

    return m_object;
}

显然，这不起作用，因为在调用a.load().doSomething()时，对doSomething的调用不会受到保护，因为m_object它已经从load返回并且没有被load保护再次锁定。

我想问两个问题：

如何实现正确的加载版本？
使用互斥锁而不是使用无锁数据结构来实现{{1}}的简单技术是什么？

Answer 1

如何实现正确的加载版本？

template <typename T>
class atomic {
public:
  static_assert(std::is_trivially_copyable<T>(),
                "atomic<T> requires trivially copyable T");

  // ...

  // Ignores the memory ordering parameter and always provides
  // sequential consistency. This is *correct*, but possibly
  // sacrifices performance.
  T load(std::memory_order) const noexcept {
    std::lock_guard<std::mutex> guard{mtx_};
    return t_;
  }

private:
  std::mutex mtx_;
  T t_;
};

使用互斥锁而不是使用无锁数据结构实现负载的简单技术是什么？

c ++中的无锁数据结构是使用无锁原子对象实现的。在标准C ++的范围内，无法实现无锁原子对象;他们需要来自编译器内在函数和/或特定于平台的内联汇编的支持，以便通过适当的排序保证来执行原子内存操作。在您选择的标准库中查看std::atomic的实现，以获取许多血腥细节。

Answer 2

显然，这不会起作用，因为在打电话时 a.load（）。doSomething（）对doSomething的调用不受保护因为m_object它已经从加载返回而没有被保护锁定守卫了。

这是此接口不可避免的副作用，任何实现都无法更改。如果您不仅要加载它，还要保护它上面的其他随机功能，那么这就是一个完全不同的鱼。

如果您认为std::atomic这是安全的，那就不是。

如何实现std :: atomic :: load

2 个答案: