c++ - std::atomic_ref 如何为非原子类型实现？

问题描述

我想知道如何为非原子对象std::atomic_ref有效地实现（std::mutex每个对象一个），因为以下属性似乎很难强制执行：

通过 atomic_ref 应用于对象的原子操作相对于通过引用同一对象的任何其他 atomic_ref 应用的原子操作是原子的。

特别是以下代码：

void set(std::vector<Big> &objs, size_t i, const Big &val) {
    std::atomic_ref RefI{objs[i]};
    RefI.store(val);
}

似乎很难实现，因为std::atomic_ref每次都需要以某种方式选择相同的std::mutex（除非它是同一类型的所有对象共享的大主锁）。

我错过了什么吗？或者每个对象都负责实现std::atomic_ref，因此要么是原子的，要么带有std::mutex?

标签： c++c++20stdatomicstdmutex

实现与它本身几乎完全相同std::atomic<T>。这不是一个新问题。

请参阅std::atomic 的锁在哪里？std::atomic/std::atomic_ref用于非无锁对象的锁的静态哈希表的典型实现，按地址索引。哈希冲突只会导致额外的争用，而不是正确性问题。（死锁仍然是不可能的；锁只被原子函数使用，它们从不尝试一次取 2 个。）

例如，在 GCC 上， std::atomic_ref这只是__atomic_store在对象上调用的另一种方式。（参见GCC 手册：atomic builtins）

编译器知道是否T小到可以无锁。如果没有，它会调用将使用锁的 libatomic 库函数。

（有趣的事实：这意味着它仅在对象具有足够的对齐方式时才有效atomic<T>。但在包括 x86 在内的许多 32 位平台上，uint64_t可能只有 4 字节对齐。 atomic_ref在这样的对象上将编译和运行，但实际上不是原子的编译器在 32 位模式下使用 SSE 8 字节加载/存储来实现它。幸运的是，对于具有的对象没有危险alignof(T) == sizeof(T)，就像 64 位架构上的大多数原始类型一样。）

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