赋值对 C11 原子意味着什么？答案

【问题标题】：What does assignment mean to a C11 atomic?赋值对 C11 原子意味着什么？
【发布时间】：2016-07-04 15:58:01
【问题描述】：

例如，

atomic_int test(void)
{
  atomic_int tmp = ATOMIC_VAR_INIT(14);
  tmp = 47;                    // Looks like atomic_store
  atomic_int mc;               // Probably just uninitialised data
  memcpy(&mc,&tmp,sizeof(mc)); // Probably equivalent to a copy
  tmp = mc + 4;                // Arithmetic
  return tmp;                  // A copy - perhaps load then store
}

Clang 对这一切都很满意。我已经阅读了标准的第 7.17 节，它说了很多关于内存模型和定义的函数（init、store、load 等），但没有说任何关于通常的操作（+、= 等）。

同样令人感兴趣的是将struct wot { atomic_int value; } 传递给函数的行为。

我想相信分配的行为与原子加载相同，然后使用 memory_order_seq_cst 存储。

更乐观的是，我愿意相信结构赋值、传递给函数、从函数返回甚至 memcpy 的行为与在 memory_order_seq_cst 下小心复制位模式的行为相同。

不过，我找不到任何支持证据来支持这两种信念的标准。原子原语的赋值和 memcpy 肯定有可能是未定义的行为。

对原子原语的原语操作应该如何表现？

谢谢！

【问题讨论】：

标签： atomic c11

【解决方案1】：

对 _Atomic 限定的对象的操作（atomic_int 只是对此的不同写法）保证具有顺序一致性。您会发现在每个操作数的语义部分末尾都提到了这一点。（也许没有提到分配。）

您的代码在两个地方不正确：初始化必须使用 ATOMIC_VAR_INIT 宏 (7.17.2.1)，以及 memcpy 未定义（大小可能不一致），尽管它可能适用于大多数架构.

也行

tmp = mc + 4;                // Arithmetic

没有按照您的评论声称的那样做。这不是对原子对象的算术运算，而是一个加载，然后是一个普通的加法。更有趣的是

mc += 4;                // Arithmetic

这是一个具有顺序一致性的原子操作。

【讨论】：

谢谢！如果满足通常的大小和对齐约束，是否在 _Atomic 类型上定义了 memcpy？上面的示例是两个 _Atomic int 之间的 memcpy，它们的大小彼此相同，但我也倾向于使用 memcpy 往返对齐的 char 数组作为一种封装技术，我很遗憾放弃了 _Atomic 字段在一个结构中。
不，对_Atomic 的访问只有通过运算符或函数才有效。显然，如果你在做memcpy，就不能保证原子性。
抱歉，我找到了我的答案。唯一让我困惑的是，如果一个简单的赋值是原子的，为什么要有 ATOMIC_VAR_INIT() 和 atomic_init()，而 atomic_load 也可以这样做？
@JensGustedt 是的，我同意。我删除了 cmets，因为我在您回复之前找到了答案，但请阅读上述评论。
@2501，你的意思可能是atomic_store。 _Atomic 对象的初始化比 atomic_store 更“便宜”，因为不能保证初始化是原子操作。这个想法是在初始化的那一刻不能有竞争条件，因为没有其他人知道这个对象。