std::atomic_fetch_and, std::atomic_fetch_and_explicit

定义于头文件 `<atomic>`
template< class T > T atomic_fetch_and( std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::value_type arg ) noexcept;	(1)	(C++11 起)
template< class T > T atomic_fetch_and( volatile std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::value_type arg ) noexcept;	(2)	(C++11 起)
template< class T > T atomic_fetch_and_explicit( std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::value_type arg, std::memory_order order ) noexcept;	(3)	(C++11 起)
template< class T > T atomic_fetch_and_explicit( volatile std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::value_type arg, std::memory_order order ) noexcept;	(4)	(C++11 起)

原子地将 obj 所指向的值替换为 obj 的旧值与 arg 进行按位 AND 运算的结果。返回 obj 先前持有的值。

该操作的执行方式等同于以下代码：

1,2) obj->fetch_and(arg)

3,4) obj->fetch_and(arg, order)

如果 std::atomic<T> 没有 fetch_and 成员（此成员仅适用于整型，除了 bool），则程序格式不正确。

#include <atomic>
#include <chrono>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <thread>
 
// Binary semaphore for demonstrative purposes only.
// This is a simple yet meaningful example: atomic operations
// are unnecessary without threads. 
class Semaphore
{
    std::atomic_char m_signaled;
public:
    Semaphore(bool initial = false)
    {
        m_signaled = initial;
    }
    // Block until semaphore is signaled
    void take() 
    {
        while (!std::atomic_fetch_and(&m_signaled, false))
        {
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
        }
    }
 
    void put() 
    {
        std::atomic_fetch_or(&m_signaled, true);
    }
};
 
class ThreadedCounter
{
    static const int N = 100;
    static const int REPORT_INTERVAL = 10;
    int m_count;
    bool m_done;
    Semaphore m_count_sem;
    Semaphore m_print_sem;
 
    void count_up() 
    {
        for (m_count = 1; m_count <= N; ++m_count)
            if (m_count % REPORT_INTERVAL == 0)
            {
                if (m_count == N)
                    m_done = true;
                m_print_sem.put(); // signal printing to occur
                m_count_sem.take(); // wait until printing is complete proceeding
            }
        std::cout << "count_up() done\n";
        m_done = true;
        m_print_sem.put();
    }
 
    void print_count() 
    {
        do
        {
            m_print_sem.take();
            std::cout << m_count << '\n';
            m_count_sem.put();
        }
        while (!m_done);
        std::cout << "print_count() done\n";
    }
 
public:
    ThreadedCounter() : m_done(false) {}
    void run() 
    {
        auto print_thread = std::thread(&ThreadedCounter::print_count, this);
        auto count_thread = std::thread(&ThreadedCounter::count_up, this);
        print_thread.join();
        count_thread.join();
    }
};
 
int main() 
{
    ThreadedCounter m_counter;
    m_counter.run();
}

输出

10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
print_count() done
count_up() done

[编辑] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	发布时的行为	正确的行为
P0558R1	C++11	因为要求精确类型匹配 `T` 是从多个参数推导出来的	`T` 仅从来自 obj

[编辑] 参阅

fetch_and	原子地在参数和原子对象的值之间执行按位与运算，并获取之前持有的值 (`std::atomic<T>` 的公共成员函数) [编辑]
atomic_fetch_oratomic_fetch_or_explicit (C++11)(C++11)	将原子对象替换为与非原子参数进行位 OR 运算的结果，并获取原子的先前值 (函数模板) [编辑]
atomic_fetch_xoratomic_fetch_xor_explicit (C++11)(C++11)	将原子对象替换为与非原子参数进行位 XOR 运算的结果，并获取原子的先前值 (函数模板) [编辑]
C 文档用于 atomic_fetch_and, atomic_fetch_and_explicit

编译器支持
自由（freestanding）与宿主（hosted）
语言
标准库
标准库头文件
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语言支持库
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技术规范
符号索引
外部库

obj	-	指向要修改的原子对象的指针
arg	-	要与原子对象中存储的值进行按位 AND 运算的值
顺序	-	内存同步顺序

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std::atomic_fetch_and, std::atomic_fetch_and_explicit

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