我有两个指针:pA和pB。他们指向两个大的哈希图对象。 当pB指向的哈希图完全更新时,我想交换pB和pA。
在C ++ 17中,如何快速交换它们并确保线程安全?原子?我是c ++ 17的新手。
答案 0 :(得分:7)
可以通过以下方式实现2个指针的原子无等待交换:
#include <atomic>
#include <cstdint>
#include <cassert>
template<class T>
class Pointers2 {
uintptr_t const ab_;
std::atomic<uintptr_t> a_;
public:
Pointers2(T* a, T* b)
: ab_(reinterpret_cast<uintptr_t>(a) ^ reinterpret_cast<uintptr_t>(b))
, a_(reinterpret_cast<uintptr_t>(a))
{}
T* a() const { return reinterpret_cast<T*>(a_.load(std::memory_order_acquire)); }
T* b() const { return reinterpret_cast<T*>(a_.load(std::memory_order_acquire) ^ ab_); }
void exchange() { a_.fetch_xor(ab_, std::memory_order_release); }
};
int main() {
int a = 1, b = 2;
Pointers2<int> p2(&a, &b);
assert(p2.a() == &a);
assert(p2.b() == &b);
p2.exchange();
assert(p2.a() == &b);
assert(p2.b() == &a);
p2.exchange();
assert(p2.a() == &a);
assert(p2.b() == &b);
}
需要获取/释放内存顺序,以确保对共享数据T
的写入不会在exchange
之后重新排序。
答案 1 :(得分:1)
在x86-64上,仅当两个指针在内存中相邻并且直接通过cmpxchg16b
指令或通过使用libatomic_ops
对齐到16个字节时,才能原子交换2个指针:
AO_INLINE int
AO_compare_double_and_swap_double_full(volatile AO_double_t *addr,
AO_t old_val1, AO_t old_val2,
AO_t new_val1, AO_t new_val2)
{
char result;
__asm__ __volatile__("lock; cmpxchg16b %0; setz %1"
: "=m"(*addr), "=a"(result)
: "m"(*addr), "d" (old_val2), "a" (old_val1),
"c" (new_val2), "b" (new_val1)
: "memory");
return (int) result;
}
如果cmpxchg16b
不可用,则需要使用互斥锁来交换2个指针。
答案 2 :(得分:0)
也许不仅仅是交换应该是原子的,交易还应该包括检查是否应该进行交换(is_the_hash_map_pointed_by_pB_updated_completely())。 可能应该保护哈希映射,使其不与互斥锁同时使用。
答案 3 :(得分:-3)
std::atomic::exchange
似乎只是为此而设计。
http://www.cplusplus.com/reference/atomic/atomic/exchange/
例如:
std::atomic<int*> ptr1;
std::atomic<int*> ptr2;
ptr1.exchange(ptr2);