原子操作-C

Question

是否可以让两个变量以原子方式递增。我有以下代码，由于它是一个多处理器、多线程环境，缓存失效成为性能瓶颈。所以，我试图尽量减少原子操作的数量。

__sync_add_and_fetch(&var1,1);
__sync_add_and_fetch(&var2,1);

我看到第一个参数是一个指针，是否可以通过使用结构来实现我的情况？

PS：我不能使用锁。

Answer 1

原子操作非常特殊，只能提供有限的支持。将它们应用于两个变量对我来说听起来是不可能的。

请注意，甚至不能保证原子操作确实是通过 resp 完成的。原子操作（即机器代码命令）。

出 gcc 文档。5.47 原子内存访问的内置函数：

并非所有目标处理器都支持所有操作。如果无法在目标处理器上执行特定操作，则会生成警告并生成外部函数调用。外部函数将带有与内置函数相同的名称，并带有一个附加后缀“_n”，其中 n 是数据类型的大小。

外部函数可能使用互斥锁模拟原子操作。

但我想，“肮脏的黑客”是可能的，并且只有某些限制：

如果 16 位无符号计数器就足够了，您可以将其中的两个放在一个 32 位变量中，其中c1c2 += 0x00000001一个c1c2 += 0x00010000递增，另一个c1c2 += 0x00010001递增，然后两个递增，或者使用原子操作：

/* combined counters c1 and c2 */
static uint32_t c1c2 = 0;

/* count c1 atomically */
__sync_fetch_and_add(&c1c2, 0x00000001);
/* count c2 atomically */
__sync_fetch_and_add(&c1c2, 0x00010000);
/* count c1 AND c2 atomically */
__sync_fetch_and_add(&c1c2, 0x00010001);

这必须与适当的位移位和屏蔽相结合才能访问各个计数器值。

当然，计数器溢出可能是一个问题。这同样适用于 64 位平台上的两个 32 位计数器（考虑到原子操作通常仅适用于“机器字”宽度）。

顺便提一句。在谷歌搜索背景信息时，我偶然发现了这一点：为什么 __sync_add_and_fetch 在 32 位系统上适用于 64 位变量？. 我发现原子操作可能需要足够的变量对齐才能正常工作的提示（我发现值得一提）。

这可能是C11 原子库为原子变量（例如atomic_uint_least32_t）提供专用类型的原因。