在uint8_t（C）中以原子方式存储值

假设我们有一个包含uint8_t字段的C结构：

typedef struct foo_s {
  uint8_t field;
  // other fields...
} foo_t;

如果我们想使用特定的内存顺序在字段中自动存储一个值，那么在C语言中有什么可能性？根据我的研究

不允许在非原子整数类型中使用原子存储原子存储。除此之外，标准中没有保证宽度为1字节的原子整数类型。 C11中的另一种可能性是使用内存围栏原子线程围栏，然后将值存储在字段中。但是标准要求这个存储是原子的，这样围栏才能按预期工作，所以我们回到上一项中描述的问题。 因此，我们的问题的解决方案似乎超出了C标准……是否有任何常用的原子化存储字节的机制

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请注意，我们无法更改字段的类型，因为它属于第三方库。

由于endianess和可能的对齐问题，它不可移植，但您可以将另一个union结构别名到foo\t结构。alias union结构将有一个原子大小的字段，该字段与整个uint8_t字段重叠。现在可以原子地更新重叠字段。由于它与字段重叠，因此也将进行原子更新

我指的是别名联合结构

typedef union alias_foo_u
{
    foo_t orig_foo;
    struct alias_foo_s
    {
        atomic_t field_overlap;
        ...
    } alias_foo;
} alias_foo_t;

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在GCC中，请求的原子存储可以使用_atomic_store_n来实现，它包含在Atomics扩展中，并且在字节的粒度级别上工作。原子内置的GCC声明GCC允许任何长度为1、2、4或8字节的整数标量或指针类型。通过查看可以发现，硬件存储在4字节粒度下工作，但软件将通过使用比较和交换操作来模拟字节存储，即确保对字中任何其他字节的并发修改不会丢失

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我的理解是，原子修改适用于任何整数变量，比如field，不需要更改其类型或修饰符

互斥锁是一个选项，还是第三方库从字段读取时没有锁定？@delnan理想情况下，不会有锁定。生产者将自动存储该值，消费者将自动加载该值。但是锁定是可能的吗？因为这看起来真的是唯一可行的解决方案，几乎可以肯定有一个复杂的算法，它没有显式地使用锁，而是有效地重新实现了自旋锁或其他一些基本工具，但这更不可取。AFAIK甚至没有对原子8位写入的硬件支持。@delnan锁定是不可能的。关于硬件支持，软件原子存储操作可能基于原子4字节硬件存储，并使用比较和交换仅修改第一个字节see来自Doug Currie的答案。我假设练习的目的是将内容写入结构中的其他项，然后将“字段”设为信号完成。。。如果“字段”是原子的，那么它将是一个存储版本。问题似乎无法确保在写入其他项之后再写入“field”：“我确实想知道原子线程内存顺序顺序cst是否有帮助？[如果原子学的文档是在考虑程序员的情况下编写的，那么这个世界将是一个更好的地方，IMHO.]这也会覆盖一些相邻的字段，这些字段可能会起作用，也可能不起作用。当然，你必须读、改、写整个重叠字段。@DougCurrie:虽然你的解决方案会起作用，但似乎过于复杂了：毕竟，我们只想设置一个字节！如果没有人提出更简单的解决方案，我会接受。因为根据c标准，这是一个未定义的解决方案，我不确定我们在这里赢得了什么——用另一个解决方案替换一个未定义的解决方案？@DougCurrie：请看我自己问题的答案——右边的“相关”栏暗示GCC提供原子字节存储，对于所描述的问题，哪些是足够的