Question

尝试创建一个唯一的id生成函数，并提出了这个：

std::atomic<int> id{0};
int create_id() {
    id++;
    return id.load();
}

但是我认为该函数可以两次返回相同的值，对吧？例如，线程A调用函数，递增值，但随后在线程B进入时停止并递增值，最后A和B都返回相同的值。

因此，使用互斥锁，该函数可能如下所示：

std::mutex mx;
int id = 0;
int create_id() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock{mx};
    return id++;
}

我的问题：是否可以仅使用原子创建从计数器生成唯一int值的行为？我问的原因是因为我需要产生很多id，但是读到mutex很慢。

Answer 1

只需使用：

std::atomic<int> id;

int create_id() {
    return id++;
}

请参阅http://en.cppreference.com/w/cpp/atomic/atomic/operator_arith

Answer 2

您的两个代码段做了两件不同的事情。

module

该代码递增id++; return id.load();，然后返回递增的值。

id

该代码在增量之前返回值。

执行第一次尝试做的正确代码是

std::lock_guard<std::mutex> lock{mx}; return id++;

执行第二项操作的正确代码是

return ++id;

Answer 3

互斥锁过大。

没有预递增的原子操作（但是您可以返回之前的值，然后再添加一个。）

正如Pete指出的那样，您的第一个代码块尝试执行预先增加（返回增加的结果）。

执行return ++id可行，但等效于return id. fetch_add (1) + 1; 它使用缓慢的默认顺序一致的内存顺序。这里不需要这样做，实际上您可以轻松地使用memory order。

如果您真的想对原子使用全局变量，那么执行您的第一个代码块尝试的正确（且最快）的代码是：

int create_id() {
    static std::atomic<int> id{0};
    return id.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed) + 1;
}

注意：

如果要后递增，可以不使用+ 1。

使用std::memory_relaxed在Intel CPU（x86）上没有什么区别，因为fetch_add是一个Read-Modify-Write操作，并且总线必须始终锁定（lock汇编指令）。但是在更轻松的架构上，它确实有所作为。

我不想用'id'污染全局名称空间，因此我将其作为静态变量放入函数中；但是，在这种情况下，必须确保平台上不会导致实际的初始化代码。例如。如果需要调用不是constexpr的构造函数，则需要进行测试以查看static是否已初始化。幸运的是，整数原子的值初始化构造函数是constexpr，因此上面的内容导致生成constant initialization。

否则，您需要使其成为-say-类的静态成员，该类将其包装并将初始化放在其他位置。

原子增量和返回计数器

3 个答案: