C++标准::原子与Boost原子

C++ std::atomic vs. Boost atomic

本文关键字：Boost 原子 标准 C++      更新时间：2023-10-16

在我的应用程序中，我有一个int和一个bool变量，它们由多个线程访问（多次写入/读取）。目前，我正在使用两个互斥对象，一个用于int，另一个用于bool来保护这些变量。

我听说过使用原子变量和运算符来编写无锁多线程程序。我的问题是

  1. 原子变量和运算符的定义是什么
  2. std:：atomic和boost/atomic.hpp？哪一个更标准还是更受欢迎
  3. 这些库是否依赖于平台？我在上使用gnu gcc 4.6Linux，但理想情况下它应该是跨平台的。我听说"原子"的定义实际上也取决于硬件。有人能解释一下吗
  4. 在多个线程之间共享bool变量的最佳方式是什么？我不希望使用"volatile"关键字

这些代码线程安全吗？

double double_m; // double_m is only accessed by current thread.
std::atomic<bool> atomic_bool_x;
atomic_bool_x = true && (double_m > 12.5);
int int_n; // int_n is only accessed by current thread.
std::atomic<int> atomic_int_x;
std::atomic<int> atomic_int_y;
atomic_int_y = atomic_int_x * int_n;

我不是专家，但我知道的是：

  1. std::atomic简单地说，同时调用load和store（以及一些其他操作）是定义良好的。原子操作是不可分割的——"中间"不会发生任何事情
  2. 我假设std::atomic是基于boost::atomic。如果可以，使用std，否则使用boost
  3. 它们都是可移植的，std完全是这样，但是您的编译器需要支持C++11
  4. 可能是std::atomic_bool。您不应该使用volatile

此外，我认为load/store与operator=/operator T不同，只有load/store是原子。

永远不会。我检查了标准，发现运算符是根据load/store/等定义的，但它们可能返回不同的内容。

进一步阅读：

  • http://en.cppreference.com/w/cpp/atomic/atomic
  • C++11标准
  • C++操作中的并发

Volatile与用于实现原子的内容正交。在C++中，它告诉编译器使用该变量执行优化是不安全的。Herb Sutters展示了它：

为了安全地编写无锁代码，在不使用锁的情况下在线程之间进行通信，更喜欢使用有序的原子变量：Java/.NET volatile、C++0x atomic和C兼容的atomic_T。

要安全地与具有异常语义的特殊硬件或其他内存通信，请使用不可优化的变量：ISO C/C++volatile。但是，请记住，对这些变量的读取和写入不一定是原子的。

最后，为了表达一个既具有不同寻常的语义，又具有免锁编码所需的任何或所有原子性和/或排序保证的变量，只有ISO C++0x标准草案提供了一种直接的拼写方式：volatile atomic。

（来自http://drdobbs.com/article/print?articleId=212701484&siteSectionName=并行）

  1. 请参阅std:：atomic类模板
  2. std::atomic是C++11之后的标准，Boost的东西更老。但由于它现在是标准的，我更喜欢std::atomic
  3. ？？您可以将std::atomic与所需平台上的每个C++11编译器一起使用

  4. 没有任何进一步的信息。。。

    std:：原子；

我相信std::atomic（C++11）和boost.atomic是等价的。如果编译器还不支持std::atomic，请使用boost::atomic。

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