std::atomic_ref
| 在头文件 <atomic> 中定义 |
||
| template< class T > struct atomic_ref; |
(1) | (自 C++20 起) |
| template< class T > struct atomic_ref<T*>; |
(2) | (自 C++20 起) |
std::atomic_ref 类模板将原子操作应用于它引用的对象。对于 std::atomic_ref 对象的生命周期，它引用的对象被视为原子对象。如果一个线程写入原子对象，而另一个线程从原子对象读取，则行为是明确定义的（有关数据竞争的详细信息，请参阅 内存模型）。此外，对原子对象的访问可能会建立线程间同步，并根据 std::memory_order 的规定对非原子内存访问进行排序。
对象的生存期必须超过引用该对象的任何 std::atomic_ref 的生存期。在存在引用对象的任何 std::atomic_ref 实例时，该对象必须专门通过这些 std::atomic_ref 实例访问。被 std::atomic_ref 对象引用的对象的任何子对象不得同时被任何其他 std::atomic_ref 对象引用。
通过 std::atomic_ref 对对象应用的原子操作相对于通过任何其他引用相同对象的 std::atomic_ref 应用的原子操作是原子的。
std::atomic_ref 是 CopyConstructible。
与语言引用类似，std::atomic_ref 的常量性是浅层的 - 可以通过 const std::atomic_ref 对象修改引用的值。
内容 |
[edit] 专门化
[edit] 主模板
主 std::atomic_ref 模板可以使用任何 TriviallyCopyable 类型 T （包括 bool）进行实例化。
struct Counters { int a; int b; }; // user-defined trivially-copyable type alignas(std::atomic_ref<Counters>::required_alignment) Counters counter; std::atomic_ref<Counters> cnt(counter); // specialization for the user-defined type
[edit] 指针类型的部分专门化
标准库为所有指针类型提供了 std::atomic_ref 模板的部分专门化。除了为所有原子类型提供的操作之外，这些专门化还额外支持指针类型合适的原子算术运算，例如 fetch_add、fetch_sub。
[edit] 整数类型的专门化
当使用以下整数类型之一进行实例化时，std::atomic_ref 将提供适合整数类型的额外原子操作，例如 fetch_add、fetch_sub、fetch_and、fetch_or、fetch_xor
- 字符类型 char、char8_t、char16_t、char32_t 和 wchar_t；
- 标准有符号整数类型：signed char、short、int、long 和 long long；
- 标准的无符号整数类型：unsigned char、unsigned short、unsigned int、unsigned long 和 unsigned long long。
- 头文件 <cstdint> 中的类型定义所需的任何其他整数类型。
有符号整数运算定义为使用二进制补码；没有未定义的结果。
[编辑] 浮点类型特化
当使用其中一个 cv 无限定的浮点类型（float、double、long double 和 cv 无限定的 扩展浮点类型(自 C++23 起)）实例化时，std::atomic_ref 提供适用于浮点类型的其他原子操作，例如 fetch_add 和 fetch_sub。
即使结果在浮点类型中不可表示，也不会导致未定义的行为。生效的 浮点环境 可能与调用线程的浮点环境不同。
[编辑] 成员类型
| 成员类型 | 定义 |
value_type
|
见下文 |
difference_type
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value_type (仅针对 atomic_ref<Integral> 和 atomic_ref<Floating> 特化)std::ptrdiff_t (仅针对 std::atomic_ref<T*> 特化) |
对于每个 std::atomic_ref<X>（无论是特化还是未特化），std::atomic_ref<X>::value_type 都是 X。
difference_type 在主要的 atomic_ref 模板中未定义。
[编辑] 成员函数
构造 atomic_ref 对象(公共成员函数) | |
将值存储到 atomic_ref 对象引用的对象中(公共成员函数) | |
检查 atomic_ref 对象是否无锁(公共成员函数) | |
| 以原子方式将引用对象的 value 替换为非原子参数 (公共成员函数) | |
| 以原子方式获取引用对象的 value (公共成员函数) | |
| 从引用对象加载 value (公共成员函数) | |
| 以原子方式替换引用对象的 value 并获取先前持有的 value (公共成员函数) | |
| 以原子方式将引用对象的 value 与非原子参数进行比较，如果相等则执行原子交换，否则执行原子加载 (公共成员函数) | |
| 阻塞线程，直到收到通知并且原子值更改 (公共成员函数) | |
| 通知至少一个在原子对象上等待的线程 (公共成员函数) | |
| 通知所有阻塞在原子对象上等待的线程 (公共成员函数) | |
常量 | |
| 指示该类型始终无锁 (公共静态成员常量) | |
指示由 atomic_ref 引用的对象的必需对齐方式(公共静态成员常量) | |
[编辑] 特化成员函数
针对整数、浮点和指针类型特化 | |
| 以原子方式将参数添加到存储在引用对象中的 value 中，并获取先前持有的 value (公共成员函数) | |
| 以原子方式从存储在引用对象中的 value 中减去参数，并获取先前持有的 value (公共成员函数) | |
| 以原子方式添加到或从引用值中减去 (公共成员函数) | |
仅针对整数和指针类型特化 | |
| (C++26) |
以原子方式在参数和引用对象的 value 之间执行 std::max，并获取先前持有的 value (公共成员函数) |
| (C++26) |
以原子方式在参数和引用对象的 value 之间执行 std::min，并获取先前持有的 value (公共成员函数) |
| 以原子方式将引用对象递增或递减 1 (公共成员函数) | |
专门化用于仅整数类型 | |
| 以原子方式对参数和引用对象的 value 执行按位 AND，并获取先前持有的 value (公共成员函数) | |
| 以原子方式对参数和引用对象的 value 执行按位 OR，并获取先前持有的 value (公共成员函数) | |
| 以原子方式对参数和引用对象的 value 执行按位 XOR，并获取先前持有的 value (公共成员函数) | |
| 以原子方式对引用值执行按位 AND、OR、XOR (公共成员函数) | |
[编辑] 注释
| 功能测试 宏 | 值 | Std | 功能 |
|---|---|---|---|
__cpp_lib_atomic_ref |
201806L | (C++20) | std::atomic_ref
|
[编辑] 另请参阅
| (C++11) |
原子类模板和针对 bool、整数、 浮点、(自 C++20 起) 和指针类型的特化 (类模板) |
