std::atomic<T>::operator= 如何为不可变类型实现？答案

【问题标题】：How is std::atomic<T>::operator= implemented for immutable types?std::atomic<T>::operator= 如何为不可变类型实现？
【发布时间】：2020-08-31 14:21:05
【问题描述】：

我了解到线程之间进行通信的一种方法是共享一些原子数据结构。例如：

struct Point {
    int const x, y;
};

std::atomic<Point> some_point_in_shared_memory{Point{0, 0}};

尽管Point::operator=(Point const &)被删除，但似乎有no problem调用std::atomic<Point>的赋值运算符如下：

some_point_in_shared_memory = Point{1, 2};

这个操作如何实现？

我可能想到的一个解决方案是使用placement new 在旧对象之上构造一个新对象，但显然是it is not exception safe。还是因为Point 可以轻松复制所以没关系？

【问题讨论】：

您能否详细说明“似乎没有问题”？你的代码编译了吗？如果是这样，您的标准库有一个错误，因为 std::atomic<T> 要求 T 可以轻松复制
gcc 和 clang 接受这个。 MSVC 和 ICC 没有。
@alterigel 见this。还将链接编辑为没问题。此外，Point 可以轻松复制。
你在哪里删除Point::operator=(Point const &)？您将Point 声明为普通结构，因此它看起来不像minimal reproducible example。此外，您的标题仍然显示“不可变”。真的是你的意思吗？
此外，在启用优化的情况下进行编译，以将 asm 输出简化为预期的 qword seq-cst 存储，使用 xchg 实现其隐含的 lock 行为。 godbolt.org/z/sdTEv9

标签： c++ thread-safety stdatomic exception-safety

【解决方案1】：

来自cppreference：

主 std::atomic 模板可以用任何 TriviallyCopyable 类型 T 同时满足 CopyConstructible 和可复制。如果以下任何值，则程序是非良构的是假的：
std::is_trivially_copyable<T>::value
std::is_copy_constructible<T>::value
std::is_move_constructible<T>::value
std::is_copy_assignable<T>::value
std::is_move_assignable<T>::value

您的 T 不是 CopyAssignable，而这一行

some_point_in_shared_memory = Point{1, 2};

格式不正确。应该有编译器错误。不幸的是，我没有让 GCC 发出错误或警告（-pedantic -Wpedantic -pedantic-errors -Wall -Werror=pedantic 无效）。

【讨论】：

我们确实需要概念
@BennyK 我不明白你在说什么。如果Point 是不可变的，那么您很可能不需要std::atomic<Point>，因为Point 已经只能读取不能写入