atomic_fetch_add, atomic_fetch_add_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 内存顺序 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 线程本地存储 thread_local TSS_DTOR_ITERATIONS    tss_create tss_get tss_set tss_delete

 

定义于头文件 <stdatomic.h>
C atomic_fetch_add( volatile A* obj, M arg );	(1)	(自 C11 起)
C atomic_fetch_add_explicit( volatile A* obj, M arg, memory_order order );	(2)	(自 C11 起)

原子地将 obj 指向的值替换为 arg 与 obj 旧值的加法结果，并返回 obj 先前持有的值。此操作是读-修改-写操作。第一个版本根据 memory_order_seq_cst 对内存访问进行排序，第二个版本根据 order 对内存访问进行排序。

这是一个为所有 原子对象类型 A 定义的泛型函数。参数是指向 volatile 原子类型的指针，以接受非 volatile 和 volatile （例如，内存映射 I/O）原子对象的地址，并且当将此操作应用于 volatile 原子对象时，volatile 语义得以保留。如果 A 是原子整数类型，则 M 是对应于 A 的非原子类型；如果 A 是原子指针类型，则 M 是 ptrdiff_t。

泛型函数的名称是宏还是使用外部链接声明的标识符，这是未指定的。如果为了访问实际函数而抑制宏定义（例如，像 (atomic_fetch_add)(...) 这样加括号），或者程序定义了具有泛型函数名称的外部标识符，则行为是未定义的。

对于有符号整数类型，算术运算定义为使用二进制补码表示。没有未定义的结果。对于指针类型，结果可能是未定义的地址，但操作在其他方面没有未定义的行为。

参数

obj	-	指向要修改的原子对象的指针
arg	-	要添加到原子对象中存储的值的值
order	-	此操作的内存同步顺序：允许所有值

返回值

obj 指向的原子对象先前持有的值。

示例

运行此代码

#include <stdio.h>
#include <threads.h>
#include <stdatomic.h>
 
atomic_int acnt;
int cnt;
 
int f(void* thr_data)
{
    for(int n = 0; n < 1000; ++n) {
        atomic_fetch_add_explicit(&acnt, 1, memory_order_relaxed); // atomic
        ++cnt; // undefined behavior, in practice some updates missed
    }
    return 0;
}
 
int main(void)
{
    thrd_t thr[10];
    for(int n = 0; n < 10; ++n)
        thrd_create(&thr[n], f, NULL);
    for(int n = 0; n < 10; ++n)
        thrd_join(thr[n], NULL);
 
    printf("The atomic counter is %u\n", acnt);
    printf("The non-atomic counter is %u\n", cnt);
}

可能的输出

The atomic counter is 10000
The non-atomic counter is 9511

参考文献

• C17 标准 (ISO/IEC 9899:2018)

• 7.17.7.5 原子获取和修改泛型函数 (p: 208)

• C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011)

• 7.17.7.5 原子获取和修改泛型函数 (p: 284-285)

参见

atomic_fetch_subatomic_fetch_sub_explicit (C11)	原子减法 (函数)
C++ 文档 关于 atomic_fetch_add, atomic_fetch_add_explicit