原子指针C++和在线程之间传递对象

Question

我的问题涉及到的std ::原子和数据，这个指针指向。如果在线程1我有

Object A; 
std:atomic<Object*> ptr; 
int bar = 2; 
A.foo = 4; //foo is an int; 
ptr.store(*A); 

，并且如果在螺纹2我观察到ptr指向A，可以我被保证ptr-> foo是4和杆是2？原子指针的缺省内存模型（顺序一致）是否确保在原子存储之前发生的非原子分配（在本例中为A.foo）在其他线程看到相同的atomic.store对于这两种情况？

如果有帮助或有事项，我使用的x64（我只关心这个平台），GCC（与支持原子能版本）。

Answer 1

在默认情况下，C++ - 11原子操作具有获取/释放语义。

让看到的你的店线程也会看到之前执行的所有操作。

你可以找到一些更细节here。

Answer 2

答案是肯定的，也许没有

存储模式的原则：

C++ 11原子能使用by default的std::memory_order_seq_cst内存排序，这意味着操作顺序一致。

的这种语义的所有操作的是排序的，就好像所有这些操作进行顺序：

• C++标准节29.3/3说明了这是如何工作的原子能：“必有顺序和修改订单所有受影响的位置，是对所有memory_order_seq_cst操作的单个总订单S，与一致“之前发生”，使得加载一个值的每个memory_order_seq_cst 操作根据任一前述最后修改观察到这个顺序S，或者是不是memory_order_seq_cst的操作的结果。“

• 的部分1.10/5解释如何影响也非原子公司：” 库定义了许多专门被确定为同步操作的原子操作（...）的。这些操作在使一个线程中的分配对另一个线程可见时起到特殊作用。“

的回答你的问题是肯定的！

风险与非原子数据

然而，你应该知道，现实中的一致性保证是对非较为有限 - 原子值。

假设一个第一执行方案：

(thread 1) A.foo = 10; 
(thread 1) A.foo = 4;  //stores an int 
(thread 1) ptr.store(&A); //ptr is set AND synchronisation 
(thread 2) int i = *ptr; //ptr value is safely accessed (still &A) AND synchronisation 

这里，i是4。因为ptr是原子的，螺纹（2）安全地得到值&A当它读取指针。内存排序可确保其他线程看到在ptr之前进行的所有分配（“发生之前”约束）。

但是，假设第二执行情况：

(thread 1) A.foo = 4;  //stores an int 
(thread 1) ptr.store(&A); //ptr is set AND synchronisation 
(thread 1) A.foo = 8;  // stores int but NO SYNCHRONISATION !! 
(thread 2) int i = *ptr; //ptr value is safely accessed (still &A) AND synchronisation 

这里的结果是不确定的。它可能是4，因为内存顺序保证在其他线程看到ptr分配之前发生了什么。但是没有什么能阻止事后做出的任务。所以它可能是8

，如果您曾经有过*ptr = 8;代替A.foo=8;，那么你将不得不再次肯定：i将是8。

你可以用这个实验来验证这个例如：

void f1() { // to be launched in a thread 
    secret = 50; 
    ptr = &secret; 
    secret = 777; 
    this_thread::yield(); 
} 
void f2() { // to be launched in a second thread 
    this_thread::sleep_for(chrono::seconds(2)); 
    int i = *ptr; 
    cout << "Value is " << i << endl; 
} 

结论

最后，在回答你的问题是肯定的，但前提是没有其他变化到非原子数据HAP同步后的笔。主要风险是只有ptr是原子。但是这并不适用于指向的值。

要注意的是，当您将原子指针重新分配给非原子指针时，尤其是指针会带来进一步的同步风险。

例子：

// Thread (1): 
std:atomic<Object*> ptr; 
A.foo = 4; //foo is an int; 
ptr.store(*A); 

// Thread (2): 
Object *x; 
x=ptr;  // ptr is atomic but x not ! 
terrible_function(ptr); // ptr is atomic, but the pointer argument for the function is not !