Question

今天我需要做的原子操作相当棘手，我需要一些帮助。简而言之，我想原子地执行以下操作：

/* begin of atomicity */
if (--counter == 0)
{
   Widget* widget = nullptr;

   swap(some_widget, widget);

   /* end of atomicity */

   // use local 'widget' here
}
/* end of atomicity */

我知道C ++ 11原子和内在函数。前面的代码只是伪，旨在显示我想要原子地发生的事情。我知道一个解决方案是让计数器有一个＆＃34; Transition＆＃34; state（例如0xFFFFFFFF）并且仅将其值更改为先转换到此转换，然后更改为新值：它基本上类似于自旋锁。关于如何有效地的任何想法（即没有自旋锁，没有互斥，也可能没有等待）？

非常感谢。

Answer 1

假设C ++ 11，你想做一个原子fetch_and_add，然后使用结果。

例如：

std::atomic<int> counter = 20;

if (counter.fetch_sub(1) == 1) /* return value is old value */
{
   Widget* widget = nullptr;
   swap(some_widget, widget);
}

如果跨线程使用计数器，我们需要确保编译器和硬件不会弄乱内存排序。 std::atomic<>.fetch_sub()的默认排序是std::memory_order_seq_cst，这样做会很好，但如果你想获胜，例如ARM64，您可以减少到std::memory_order_acquire。

为了使交换操作符合上述方案，我们需要一个锁。有趣的是，这适合＆＃34;双重检查锁＆＃34;模式，这是一些人不赞成但在这里相当有用 - 对于大多数操作你不会受到锁定，但是当它重要时，它就在那里。以下是：

std::atomic<int> counter = 20;
std::mutex  counterLock;
std::atomic<Widget*> some_widget;

...

if (counter.load(std::memory_order_acquire) > 5) /* first check whether we're "close enough" */
{
  /* only lock when needed */
  std::lock_guard<std::mutex> templock(counterLock); /* free lock whenever we exit this scope */
  if (counter.fetch_sub(1) == 1) /* return value is old value */
  {
    Widget* oldwidgetpr = some_widget.exchange(nullptr, std::memory_ordering_release);
    /* do whatever you need to do with the oldwidgetptr */
  }
}
else
  counter.fetch_sub(1);

比较一些原子交换其他

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