如何有效地将std :: atomic <>用于非原始类型？

Question

这些定义std::atomic<>似乎表明其对原始或POD类型的明显有用性.

你什么时候才能将它用于课堂？

什么时候应该避免将它用于课堂？

Answer 1

这些操作std::atomic使得可在任何平凡复制的类型是非常基本的.你可以构造和销毁atomic<T>,你可以询问是否类型is_lock_free(),你可以加载和存储副本T,并且你可以T以各种方式交换价值.如果这对你的目的来说足够了,那么你可能比持有一个明确的锁更好.

如果这些操作不够,例如,如果您需要直接对值执行序列操作,或者如果对象足够大以至于复制成本很高,那么您可能希望保留一个您管理的显式锁定实现更复杂的目标或避免使用atomic<T>所涉及的所有副本.

// non-POD type that maintains an invariant a==b without any care for
// thread safety.
struct T { int b; }
struct S : private T {
    S(int n) : a{n}, b{n} {}
    void increment() { a++; b++; }
private:
    int a;
};

std::atomic<S> a{{5}}; // global variable

// how a thread might update the global variable without losing any
// other thread's updates.
S s = a.load();
S new_s;
do {
    new_s = s;
    new_s.increment(); // whatever modifications you want
} while (!a.compare_exchange_strong(s, new_s));

如您所见,这基本上获取值的副本,修改副本,然后尝试复制修改后的值,并根据需要重复.您对副本所做的修改可能非常复杂,而不仅限于单个成员函数.

Answer 2

它适用于原始和POD类型.类型必须是memcpy可用的,因此更通用的类已经出来.

Answer 3

标准说

原子模板的特化和实例化应具有已删除的复制构造函数,已删除的复制赋值运算符和constexpr值构造函数.

如果这与Pete Becker的答案完全相同,我不确定.我解释这一点,你可以自由地专注于你自己的课程(不仅仅是memcpy-able课程).