这是原子地读取和写入bool的正确方法吗？

Question

布尔标志由两个线程切换.以下代码是否有意义？

static bool ATOMIC_BOOL_READ( volatile bool& var )
{
    return __sync_fetch_and_or(&var, 0);
}

static void ATOMIC_BOOL_WRITE(volatile bool& var, bool newval )
{
    __sync_bool_compare_and_swap( &var, !newval, newval);
}

请注意以下几点:

• 我正在传递一个bool引用.合理？

• 为了一蹴而就,我也宣称它不稳定.

• 功能是静态的

更新:

我想问的基本问题是:原子性和记忆障碍之间的区别是什么？如果线程A正在变量foo上执行原子内置,则线程B不能对变量foo执行任何操作; 因此创造了一个记忆障碍？

Answer 1

__sync_bool_compare_and_swap是正确的，但可能比必要的要贵得多。

这取决于你需要什么。__sync_lock_test_and_set会更便宜（并且保证是原子的），但它不会报告操作是否“成功”，因为该值是预期的（无论如何它总是“成功”，并且您也确实得到了该值，它如果不是你所说的那样，就不会失败）。然而，这些信息并不总是令人感兴趣。

std::atomic<bool>如果您在 C++0x 模式下编译，则可以使用原子内置函数，它提供.load()和.store()。这些函数可能更高效（要么利用某些操作是原子的知识，要么插入障碍，要么使用特殊操作，或其他什么），并且您的代码更可移植（并且更明显）。

此外，在几乎所有架构上，您还可以期望（认为不能保证！）对 bool 的写入无论如何都是原子的。

而且……这确实取决于。例如，如果您只想在一个线程中设置一个标志，并且只想查看它是否在另一个线程中设置，并且在实现这一点之前可能需要多花几微秒也没关系，您可以只分配变量无论任何原子性。

Answer 2

您只需要原子来读取 - 修改 - 写入操作系列.孤立的读取和写入已经是原子的.

你的问题说两个线程"切换"相同的bool.这不是你发布的函数所做的 - 如果你组合这些函数来执行切换,它仍然不是线程安全的.

为什么不用std::atomic_int？

i=0;是线程安全的,i=i+1;不是因为如果另一个线程同时做同样的事情,i可能最终只会增加一次而不是两次.这是一个读 - 修改 - 写,一个示例问题序列是(read1,read2,modify1,write1,modify2,write2)针对线程1和2.到目前为止,所以标准.

现在你能看出为什么这也不是线程安全的吗？

bool x = ATOMIC_BOOL_READ (&b);
x = !x;
ATOMIC_BOOL_WRITE (&b, x);

您的功能无论如何都不会增加线程安全性.你可以写一个函数

bool atomic_toggle_and_return_new_value (bool * b) { ... }

比如,基于比较和交换或测试和设置.对于更复杂的情况,"两个线程读写同一个 bool,你需要读者和编写者在一些关键部分协同同步(或者看看无锁和无等待的算法).