C语言中的原子交换

我想我错过了一些明显的东西。我有这样的代码：

int *a = <some_address>;
int *b = <another_address>;
[...]
int *tmp = a;
a = b; b = tmp;

int*a=；
int*b=；
[...]
int*tmp=a；
a=b；b=tmp；

我想原子化地做这件事。我一直在研究

\uuuC11\uAtomic\uExchange

和OSX上的OSAtomic方法，但似乎没有任何东西能够在原子上执行直接交换。它们都可以将一个值原子地写入两个变量中的一个，但决不能同时写入两个变量

---

有什么想法吗？

这取决于您的体系结构，以及什么是有效和高效的。在任何情况下，您都需要要交换的两个指针在内存中是相邻的，最简单的方法是将它们作为类似对象

typedef struct pair { void *a[2]; } pair;

然后，如果您有一个完整的C11编译器，您可以使用

\u Atomic（pair）

作为原子类型来交换这样一个

对的内容：首先在临时中加载实际的对，用交换的两个值构造一个新的对，进行比较交换以存储新值，并在必要时进行迭代：

inline
void pair_swap(_Atomic(pair) *myPair) {
  pair actual = { 0 };
  pair future = { 0 };

  while (!atomic_compare_exchange_weak(myPair, &actual, future)) {
      future.a[0] = actual.a[1];
      future.a[1] = actual.a[0];
  }
}

根据您的体系结构，这可能是通过无锁原语操作实现的，也可能不是。现代64位体系结构通常有128位原子，这可能只产生一些128位汇编指令

但这在很大程度上取决于在您的平台上实现原子学的质量。将为您提供一个实现原子操作的“函数式”部分的实现，并在检测到时支持128位交换；在我的机器（64位Intel linux）上，这可以有效地编译成
lock cmpxchg16b
指令。
缺少的是，没有操作可以同时与两个内存位置进行原子交互。如果你想以原子方式交换两个对象，你需要用某种互斥来保护它们。谢谢Casey，这真是个蠢货！片刻。。。