C++ 原子decref实现之间的差异

我一直在研究原子引用计数的实现

大多数操作在库之间是非常一致的，但我在“减少引用计数”操作中发现了令人惊讶的变化。（请注意，通常情况下，共享和弱decref之间的唯一区别是调用了_zero（）上的

。例外情况如下所示。）

如果有其他实现是根据C11/C++11模型实现的（MSVC做什么？），而不是“我们使用seq_cst，因为我们不知道更好的”类型，请随意编辑它们

大多数例子最初是C++，但是这里我已经把它们重写成C，内联和规范化到<代码> = 1 约定：
#include <stdatomic.h>
#include <stddef.h>
typedef struct RefPtr RefPtr;
struct RefPtr {
    _Atomic(size_t) refcount;
};
// calls the destructor and/or calls free
// on a shared_ptr, this also calls decref on the implicit weak_ptr
void on_zero(RefPtr *);

对于fetch_子操作，可以使用memory_order_acq_rel，但当参考计数器尚未达到零时，这会导致不必要的“获取”操作，并可能会造成性能损失

但大多数其他人(
,
,
)做点别的：

void decref_common(RefPtr *p) {
    if (atomic_fetch_sub_explicit(&p->refcount, 1, memory_order_acq_rel) == 1)
        on_zero(p);
}

但libc++确实如此。奇怪的是，这是在一个外部源文件中：

void decref_libcxx_weak(RefPtr *p) {
    if (atomic_load_explicit(&p->refcount, memory_order_acquire) == 1)
        on_zero(p);
    else
        decref_common(p);
}


那么，问题是：实际的区别是什么

子问题：评论有错吗？具体的平台做什么（在AARC64上，
ldar
会比
dmb ishld
便宜吗？同样是ia64？）？在什么条件下可以使用较弱的版本（例如，如果dtor是nop，如果删除程序只是
免费的
，…）

另请参见和
源代码中记录了libc++选项：

注意：此处的获取负载是对
共享指针在运行时被销毁的常见情况
没有其他有争议的参考文献

libc++编码器观察到，大多数情况下，当最后一个
共享的ptr
被销毁时，没有
弱的ptr
引用共享对象。据我所知，至少在x86上，读-修改-写指令比读指令扩展得多。因此，对于最常见的情况，他们决定避免执行扩展的、未使用的读-修改-写操作。标准库的其他实现不执行此优化。
仅无条件地执行
发布
和有条件地执行
获取
可能是一种性能优势，但我怀疑很多
共享的\u ptr
都只有一个引用，因此，分支预测器将接受训练，以推测性地执行
acquire
。如果有一条有效的指令用于
原子取数子显式（acq\u rel）
，那么组合运算会更好。@如果你猜大多数
共享ptr
都被用作重的、相对复杂的、类型擦除的
唯一的\u ptr
？@curiousguy我不会感到惊讶。为什么不呢？大多数情况下，
shared\u ptr
的低效不会成为速度方面的瓶颈，所以在它出现在个人资料中之前，谁在乎呢？@curiousguy我不是说你不应该在适当的地方使用
unique\u ptr
，我是说它可能没有得到一致的使用，当然，创建的库代码不知道多个所有者或单个所有者是否适合用户，这正是为什么它应该总是返回一个
唯一的\u ptr
.Hm，但该代码适用于所有的弱点，如果是内联的，则可以避免额外的测试。另外，评论是谎言。@o11c从我所看到的，当一组表达式涉及原子表达式时，优化实际上是被禁用的。@curiousguy确实，为了好玩，看看那个恐怖：！！！！！原子被视为挥发性原子。原子负荷的概念和副作用的概念之间存在混淆。标准对此很清楚。仍然有人鼓吹挥发性原子是没有意义的。这些说教持续了这么长时间，我们可以预期这种代码悲观主义将永远存在@奥利夫：很有趣。谁制定了这些规则？@Oliv如果这是一个
acquire
load，那么删除它是不合法的，对吗？
void decref_libcxx_weak(RefPtr *p) {
    if (atomic_load_explicit(&p->refcount, memory_order_acquire) == 1)
        on_zero(p);
    else
        decref_common(p);
}