原子读入C

Question

根据C++是int的读写吗？的说法，由于处理器缓存的问题，ints的读取(以及这些指针--或者我假设的那样)在C中并不是原子的，所以，我的问题是，我可以使用某些程序集来使读原子化，还是需要使用锁？我查看了几组原子操作库，到目前为止，我还无法找到一个用于原子读取的函数。

编辑:编译器：Clang2.9编辑: Platform: x86 (64位)

谢谢。

Answer 1

通常，原子操作库不提供简单的原子获取，因为它很少被使用；您读取值，然后使用它做一些事情，在此过程中需要保持锁，以便您知道所读取的值没有更改。因此，不需要原子读取，而是有某种类型的原子测试和集合(例如gcc的__sync_fetch_and_add())来执行锁，然后在持有锁时执行正常的非同步读取。

例外是设备驱动程序，您可能需要实际锁定系统总线才能获得总线上其他设备的原子性，或者在实现原子操作库的锁定原语时；这些都是机器特有的，您必须深入了解汇编语言。在x86处理器上，有各种原子指令，加上一个lock前缀，可以应用于大多数访问内存和在操作期间保持总线锁的操作；其他平台(SPARC、MIPS等)。有相似的机制，但细节往往不同。在这种情况下，您必须了解您正在为之编程的CPU，并且很可能必须了解有关机器总线架构的一些知识。这方面的库很少有意义，因为您不能在函数输入/退出之间持有总线或内存锁，即使使用宏库，也必须小心，因为这意味着可以在宏调用之间穿插正常操作，而实际上，这可能会破坏锁。用汇编语言编写整个关键部分几乎总是更好。

Answer 2

gcc有一组原子内建函数，但它没有普通的原子获取，但是您可以做一些类似__sync_fetch_and_add(&<your variable here>, 0);的操作来解决这个问题。

GCC的文档是这里，上面的博客文章

编辑:啊，clang，我知道LLVM IR里面有原子，但是我不知道clang是否以任何方式暴露了它们，但是它可能值得一试，看看它是否抱怨使用gcc的，它可能支持它们。编辑:嗯，好像有什么.然而，clang文档并没有gcc做的那么多，而医生们似乎也认为它也可能做gcc的工作。