对于合成的原语来说，原子实际上意味着什么吗？答案

【问题标题】：Does atomic actually mean anything for a synthesized primitive?对于合成的原语来说，原子实际上意味着什么吗？
【发布时间】：2013-09-06 23:34:15
【问题描述】：

在 Android 中，我可以安全地从不同线程访问和修改原始类型。我用它在我的 OpenGL 绘制循环和在主线程 Android UI 中修改的用户设置之间共享数据。通过将每个设置存储在原始类型中并使每个设置独立于其他值，在不使用锁或 synchronize 关键字的情况下修改所有这些变量是线程安全的。

在 Objective-C 中也是如此吗？我读到将 atomic 放在变量上实质上会导致合成的 getter 和 setter 使用锁，类似于在 Java 中使用同步方法。而且我已经读过，这样做的原因是对象在被另一个线程读取时不会被部分修改。

但是原始类型是否可以安全地被部分修改，就像它们在 Java 中一样？如果是这种情况，我似乎可以使用 Java 中的旧范式在线程之间共享数据。但是原子关键字对于原语来说是没有意义的，对吗？

我还读到比使用原子变量更健壮和更快的解决方案是，如果从多个线程访问对象，则在使用它们之前复制它们。但我不确定如何做到这一点。非原子对象在被复制的过程中不会被修改，从而破坏副本吗？

【问题讨论】：

为什么不用 atomic 声明原始类型以确保线程安全？
Atomic vs nonatomic properties 的可能重复项
@user1256663 我听说它们很慢，我正在编写一个 OpenGL 应用程序。帧率问题。

标签： objective-c multithreading

【解决方案1】：

原始类型不能保证不会被部分修改，因为对原始类型的修改不能保证在 C 中是原子的，并且 Objective-C 从那里继承。 C 只保证关注序列点，并且不要求两个序列点之间的处理是原子的——经验法则是每个完整的表达式都是一个序列点。

在实践中，修改原语通常是一个两步过程；修改在寄存器中进行，然后写入内存。写入本身不太可能不是原子的，但也不能保证它何时会发生与修改。即使使用volatile 限定条件，提供的唯一保证也是序列点。

Apple 通过OSAtomic.h 公开了一些用于原子操作的 C 函数，这些函数直接映射到 CPU 为实现并发机制提供的专用原子指令。您可以比通过严厉的互斥锁更直接地使用其中之一。

Objective-C 中的常见模式有：

不可变对象和函数转换——也有内存管理的原因，但这也是NSString、NSArray等与NSMutableString、NSMutableArray等特别不同的部分原因；
串行调度队列，可以与复制-修改-替换相结合，通过在队列上复制，到其他地方进行修改，然后跳回队列进行替换；
如@synchronizeds、NSConditionLocks 或其他适当的显式同步机制。

主线程本身是一个串行调度队列，这就是为什么如果你限制自己可以完全忽略并发问题。

【讨论】：

【解决方案2】：

原子合成的@properties 不受并发部分更新的影响。如果需要，访问器方法将在该架构上使用锁。

一般来说，C 中的原始类型对于并发部分更新不一定是安全的。

【讨论】：

【解决方案3】：

我不相信您可以部分修改原始类型，这是使它们原始的部分原因。你要么修改它，要么不修改。从这个意义上说，我会说它们是线程安全的。

您说 atomic 关键字对于原始类型毫无意义是正确的。

这里已经有人对此进行了尝试： Objective-c properties for primitive types

【讨论】：

您不能“看到”部分修改的原语类型在大多数架构上，只要原语是缓存对齐的。
取决于原语和架构。例如，一些 ARM 架构使用 8 字节双精度，但正式只承诺 4 字节加载和存储的原子性。