将指针转换为_Atomic指针和_Atomic大小

Question

根据我对标准的阅读， *(_Atomic TYPE*)&(TYPE){0}（不支持将指针转换为非原子指针，将指针转换为对应的原子并取消引用）。

如果gcc和/或clang TYPE不无锁，是否会将其识别为扩展？（问题1）

第二个相关问题：我给人的印象是，如果TYPE不能将其实现为无锁原子，那么就需要在相应的中嵌入锁_Atomic TYPE。但是，如果我做TYPE一个相当大的结构，然后在两个clang和gcc它的大小与相同_Atomic TYPE。

这两个问题的代码：

#include <stdatomic.h>
#include <stdio.h>

#if STRUCT
typedef struct {
    int x;
    char bytes[50];
} TYPE;
#else
typedef int TYPE;
#endif

TYPE x;

void f (_Atomic TYPE *X)
{
    *X = (TYPE){0};
}

void use_f()
{
    f((_Atomic TYPE*)(&x));
}

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%zu %zu\n", sizeof(TYPE), sizeof(_Atomic TYPE));
}

现在，如果我使用编译上面的代码段-DSTRUCT，gcc和clang都将struct和它的atomic变量都保持在相同的大小，并且它们生成__atomic_store对以商店命名的函数的调用（通过与链接解决-latomic）。

如果_Atomic该结构的版本中未嵌入任何锁，该如何工作？（问题2）

Answer 1

_Atomic改变了 Clang 上某些极端情况的对齐方式，并且 GCC 也可能在未来得到修复（PR 65146）。在这些情况下，_Atomic通过强制转换添加不起作用（从 C 标准的角度来看，这很好，因为正如您所指出的，这是未定义的行为）。

如果对齐正确，则使用__atomic内置函数更合适，它们是专门针对此用例而设计的：

• 用于内存模型感知原子操作的内置函数

如上所述，在 ABI 为普通（非原子）类型提供的对齐方式不足以及_Atomic需要更改对齐方式（目前仅使用 Clang）的情况下，这将不起作用。

这些内置函数也适用于非原子类型，因为它们使用外线锁。_Atomic这也是使用相同机制的类型不需要额外存储的原因。这意味着由于无意共享锁而导致一些不必要的争用。这些锁的实现方式是一个实现细节，在libatomic.

一般来说，对于具有涉及锁定的原子内置函数的类型，将它们与共享或别名内存映射一起使用是行不通的。这些内置函数也不是异步信号安全的。（无论如何，所有这些功能在技术上都超出了 C 标准。）