atomic_compare_exchange_weak、atomic_compare_exchange_strong、atomic_compare_exchange_weak_explicit、atomic_compare_exchange_strong_explicit

 

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线程 thrd_create thrd_equal thrd_current    thrd_sleep thrd_yield thrd_exit thrd_detach thrd_join thrd_successthrd_timedoutthrd_busythrd_nomemthrd_error    原子操作 atomic_init ATOMIC_VAR_INIT (直到 C23) ATOMIC_***_LOCK_FREE atomic_is_lock_free atomic_store atomic_load atomic_exchange atomic_compare_exchange atomic_fetch_add atomic_fetch_sub atomic_fetch_or atomic_fetch_xor atomic_fetch_and

原子标志 atomic_flag ATOMIC_FLAG_INIT atomic_flag_test_and_set atomic_flag_clear 内存排序 memory_order kill_dependency atomic_thread_fence atomic_signal_fence 互斥 mtx_init mtx_lock mtx_timedlock mtx_trylock call_once mtx_unlock mtx_destroy mtx_plainmtx_recursivemtx_timed 条件变量 cnd_init cnd_signal cnd_broadcast cnd_wait cnd_timedwait cnd_destroy 线程局部存储 thread_local TSS_DTOR_ITERATIONS    tss_create tss_get tss_set tss_delete

 

在头文件 <stdatomic.h> 中定义
_Bool atomic_compare_exchange_strong( volatile A* obj,                                       C* expected, C desired );	(1)	(自 C11 起)
_Bool atomic_compare_exchange_weak( volatile A *obj,                                     C* expected, C desired );	(2)	(自 C11 起)
_Bool atomic_compare_exchange_strong_explicit( volatile A* obj,                                                C* expected, C desired,                                                memory_order succ,                                                memory_order fail );	(3)	(自 C11 起)
_Bool atomic_compare_exchange_weak_explicit( volatile A *obj,                                              C* expected, C desired,                                              memory_order succ,                                              memory_order fail );	(4)	(自 C11 起)

原子地比较 obj 指向的内存的内容与 expected 指向的内存的内容，如果它们按位相等，则用 desired 替换前者（执行读-修改-写操作）。否则，将 obj 指向的内存的实际内容加载到 *expected 中（执行加载操作）。

读-修改-写和加载操作的内存模型分别为 succ 和 fail。 (1-2) 版本默认使用 memory_order_seq_cst。

函数的弱形式 ((2) 和 (4)) 允许出现虚假失败，也就是说，即使 *obj != *expected 相等，也可能表现得像它们不相等。当比较并交换在循环中时，弱版本在某些平台上将提供更好的性能。当弱比较并交换需要循环而强版本不需要时，强版本更可取。

这是为所有 原子对象类型 A 定义的 通用函数。参数是指向易变原子类型的指针，以接受非易变和 易变（例如内存映射的 I/O）原子对象的地址，并且在将此操作应用于易变原子对象时会保留易变语义。C 是与 A 相对应的非原子类型。

通用函数的名称是宏还是带外部链接的标识符，这是未指定的。如果为了访问实际函数而抑制了宏定义（例如，像 (atomic_compare_exchange)(...) 一样加括号），或者程序定义了与通用函数同名的外部标识符，则行为未定义。

参数

obj	-	指向要测试和修改的原子对象的指针
expected	-	指向预期在原子对象中找到的值的指针
desired	-	如果原子对象如预期的那样，要存储在原子对象中的值
succ	-	如果比较成功，则用于读-修改-写操作的内存同步排序。所有值都是允许的。
fail	-	如果比较失败，则用于加载操作的内存同步排序。不能为 memory_order_release 或 memory_order_acq_rel，也不能指定比 succ 更强的排序

返回值

比较的结果：如果 *obj 等于 *exp，则为 true，否则为 false。

说明

atomic_compare_exchange_* 族的行为就好像以下代码被原子地执行一样

if (memcmp(obj, expected, sizeof *obj) == 0) {
    memcpy(obj, &desired, sizeof *obj);
    return true;
} else {
    memcpy(expected, obj, sizeof *obj);
    return false;
}

参考文献

• C17 标准 (ISO/IEC 9899:2018)

• 7.17.7.4 atomic_compare_exchange 通用函数 (p: 207)

• C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011)

• 7.17.7.4 atomic_compare_exchange 通用函数 (p: 283-284)

另请参见

atomic_exchangeatomic_exchange_explicit (C11)	将一个值与原子对象的值交换 (函数)
C++ 文档 为 atomic_compare_exchange_weak, atomic_compare_exchange_strong, atomic_compare_exchange_weak_explicit, atomic_compare_exchange_strong_explicit