在指向结构的指针上使用AtomicPtr::compare_exchange的行为是什么？

Question

这种对compare_exchange的使用会产生定义的行为吗？

use std::sync::atomic::{AtomicPtr, Ordering};

struct Dummy {
    foo: i64,
    bar: i64,
}

fn main() {
    let ptr = &mut Dummy { foo: 1, bar: 2 };
    let some_ptr = AtomicPtr::new(ptr);

    let other_ptr = &mut Dummy { foo: 10, bar: 10 };

    let value = some_ptr.compare_exchange(ptr, other_ptr, Ordering::SeqCst, Ordering::Relaxed);
}

如果它被定义了，那么定义的行为是什么？Rust是否会在支持的架构(如x86_64 )上使用双宽度CAS来执行上述操作？

Answer 1

这种对compare_exchange的使用会产生定义的行为吗？

除非编译器或标准库中存在bug，否则安全锈蚀永远不会导致C和C++意义上的未定义行为。此外，创建和操作指针总是安全的，它只是取消引用或将它们转换为需要显式unsafe的引用，因为程序员需要提供编译器无法验证的保证。当然，对安全函数的特定调用是否能达到预期的效果则是另一回事。

如果定义了它，那么定义的行为是什么？

这种行为是由文档指定的:将some_ptr指向的地址与ptr指向的地址进行比较，如果它们匹配，则对some_ptr进行原子更新以指向other_ptr提供的地址。在这两种情况下，都会返回前面的指针。因为您的代码从some_ptr中初始化了ptr，并且没有创建一个可以更改它的线程，所以它将导致some_ptr指向other_ptr提供的地址，并返回ptr。

是否会在支持的架构(如x86_64 )上使用双宽度CAS来执行上述操作？

AtomicPtr::compare_exchange()只对指针进行比较和交换，指针的宽度与usize (现代硬件上的64位)一样宽，因此没有理由使用双宽度CAS。

但我想我理解这种混乱是如何产生的：compare_exchange的文档表示指针的价值。这个“值”不是指向数据的值，它只是底层的*mut T指针，它只代表一个内存地址。就像AtomicBool的值是bool一样，AtomicPtr值是指针。

如果文档中提到的是"address points to“而不是"value of "，那么文档会稍微精确一些，但这会更详细。(较短的“地址”也是不明确的，因为它可能被理解为指指针本身所在的地址。)