C++ atomic compare_and_exchange方法困惑
我知道gcc提供了如下内建函数,__sync_bool_compare_and_swap, 在x86上会编译成 lock cmpxchg指令
可对内存进行原子访问。
这个函数的原型是
bool __sync_bool_compare_and_swap (type *ptr, type oldval type newval, ...)
type是整数,比如int。
如果用C来表示这个函数做的事情,应该是这样的:
bool__sync_bool_compare_and_swap(int* ptr, int oldval, int newval) {
if (*ptr == oldval) {
*ptr = newval;
return true;
} else return false;
}
这也是通常的CAS实现的语义。这个函数可以用来实现无锁。
在C++11中,有一个atomic库,里面的atomic<T>模板类,
其中有方法叫 compare_exchange_weak/strong.
关于weak和strong的差别我理解了,可以看这里 http://www.cplusplus.com/reference/atomic/atomic_compare_exchange_strong/?kw=atomic_compare_exchange_strong。
我的问题是,这个方法的语义看起来和 CAS不太一样。
这个方法的运行结果用C表示大概是这样的:
boolatomic_compare_exchange(int* ptr, int* oldval, int newval) {
if (*ptr == *oldval) {
*ptr = newval;
return true;
} else {
*oldval = *ptr;
return false;
}
}
我看了后很困惑,我查了一些资料,也是说这个方法是用来实现无锁的,通常放在一个while中循环直到返回true.
问题是,这个方法如果第一次调用是false的话,第二次调用肯定是true了。
回复 1# neodreamerus
网上收了一阵后有点明白了, std::atomic 实现的CAS 和 __sync_bool_compare_and_swap确实有点不一样,
但是能实现相同的效果。
找到一个使用 std::atomic 实现无锁链表的简单例子。学习一下。
#include <atomic>
template<typename T>
class List {
public:
void append(const T& value); // see below
private:
struct Node {
T data;
Node *next;
};
std::atomic<Node*> head;
};
template<typename T>
void List<T>::append(const T& value)
{
Node *newNode = new Node { value };
Node* headNode;
do {
headNode = head;
newNode->next = head;
} while (!std::atomic_compare_exchange_weak(&head, &headNode, newNode));
// or while (!head.compare_exchange_weak(headNode, newNode));
}
int main()
{
List<int> li;
li.append(10);
}
就是一个返回最新值,一个没有返回的区别,返回的话,后续可以少一个load操作,也许但不一定有加快速度的几率。 第二个实现最好吧
第一个实现,在失败后,你还得手工重置oldval=*ptr,否则以后全是失败
页:
[1]