C++ C++；递减单字节（易失性）数组的元素不是原子的！为什么？（另外：如何在Atmel AVR MCU/Arduino中强制原子性）

我只是浪费了几天，大约25个小时的工作，因为我试图在一些我不知道的简单事情上调试我的代码

它是在C++中减去一个单字节数组的元素，在AVR ATMEGA328 8位微控制器（ARDUNO）上不是原子操作，需要原子访问保护（即，关闭中断）。这是为什么？？？另外，在Atmel AVR微控制器上，确保原子访问变量的所有C技术是什么

下面是我所做的一个简单的版本：

//global vars:
const uint8_t NUM_INPUT_PORTS = 3;
volatile uint8_t numElementsInBuf[NUM_INPUT_PORTS];

ISR(PCINT0_vect) //external pin change interrupt service routine on input port 0
{
  //do stuff here
  for (uint8_t i=0; i<NUM_INPUT_PORTS; i++)
    numElementsInBuf[i]++;
}

loop()
{
  for (uint8_t i=0; i<NUM_INPUT_PORTS; i++)
  {
    //do stuff here
    numElementsInBuf[i]--; //<--THIS CAUSES ERRORS!!!!! THE COUNTER GETS CORRUPTED.
  }
}

//全局变量：
常数8个输入端口=3；
易失性uint8_t numElementsInBuf[输入端口数]；
ISR（PCINT0\u vect）//输入端口0上的外部引脚更改中断服务例程
{
//在这里做事
对于（Unt8It t i＝0；i＜p）我对ARDUNO和中断不太了解，因此我可能不回答这里的特定问题，但是在多线程环境中使用<代码>递减和递增-和 ++< /COD>绝不是原子的。此外，<>代码> Value也不意味着C++中的“代码>原子< /代码>（）.虽然我知道当你为微控制器编程时，
volatile
是有意义的，所以我怀疑我的答案可能不适用于你的情况

如果用三个独立的
volatile uint8\u t
s替换一个
volatile uint8\u t
s数组，是否有效？
指示：

ALU支持寄存器之间或常量与寄存器之间的算术和逻辑运算

它没有提到ALU能够直接在内存位置上运行。因此，为了减小一个值，这意味着处理器必须执行几个操作：


将值加载到寄存器中
递减寄存器
将值存储回去

因此，递减操作不是原子的，除非您做一些特殊的事情使其原子化，例如禁用中断。这种读/修改/写要求可能比不更新内存更常见

<> P>一个操作如何能被原子化的细节是平台依赖的。C和C++标准的新版本对原子操作有明确的支持；我不知道ATmega的工具链是否支持这些新的标准。< /P> < P> OK，“为什么要增加/减少单字节变量而不是原子？”这里的答案很好，和

现在我得到了我的答案，
--
减量和
++
增量操作从来都不是原子的，即使是在字节值上进行的操作（参见上面的答案和），我想确保如何在Atmel AVR微控制器上强制原子性的后续问题也得到了回答，因此这个问题在某种程度上成为一个资源：

以下是我所知道的在Atmel AVR微控制器中强制原子化的所有技术，例如Arduino:
1）选项1（首选方法）：

uint8_t SREG_bak = SREG; //save global interrupt state
noInterrupts(); //disable interrupts (for Arduino only; this is an alias of AVR's "cli()")
//atomic variable-access code here
SREG = SREG_bak; //restore interrupt state

noInterrupts(); //disable interrupts (Arduino only; is an alias to AVR's "cli()" call)
//atomic variable-access code here
interrupts(); //enable interrupts (Arduino only; is an alias to AVR's "sei()" call)

2）选项2（不太安全、不推荐的方法，因为如果在ISR内部调用的代码块或库中意外使用此方法，可能会导致您无意中启用嵌套中断）：

uint8_t SREG_bak = SREG; //save global interrupt state
noInterrupts(); //disable interrupts (for Arduino only; this is an alias of AVR's "cli()")
//atomic variable-access code here
SREG = SREG_bak; //restore interrupt state

noInterrupts(); //disable interrupts (Arduino only; is an alias to AVR's "cli()" call)
//atomic variable-access code here
interrupts(); //enable interrupts (Arduino only; is an alias to AVR's "sei()" call)

备选方案2：

cli(); //clear (disable) interrupts flag; noInterrupts() is simply a macro for this
//atomic variable-access code here
sei(); //set (enable) interrupts flag; interrupts() is simply a macro for this

3）选项3（基本上与选项1相同；只需使用avr libc库中保存的宏，当然在大括号中应用了可变范围）

资料来源：

#包含//（放在代码顶部）
原子块（原子块）
{
//这里是原子访问代码
}

相关的：
[我的问答]

*****[我的回答]
这就回答了：在这里把它当作一个多线程环境。递增和递减从来都不是原子的。这是我不知道的。在Arduino上，int是2字节，所以在Arduino中，对2个或更多字节的变量的任何操作都不是原子的，这是正确的，volatile不会使它原子化……这就是noInterrupts（）和interrupts（）在C++中，你有任何关于“代码> -<代码> >和<代码> + +< /COD>不是原子操作的来源吗？我的意思是“代码> uint 8xt < /Cult> s，而不是<代码> int >代码> S.Google没有找到任何可靠的来源，所以我没有链接，但是如果你想要原子增量，你应该要么我们e
std:：atomic
，使用锁，或使用相应的平台相关函数，如windows上的InterlockedIncrement。@GabrielStaples它不是原子的原因是为增量生成的汇编代码最终是多条指令。在没有锁机制的情况下执行多条指令本质上是不正确的广告安全。感谢你帮助我理解为什么增加/减少一个字节不是一个原子操作。对于现在想知道如何在Atmel AVR微控制器上强制对变量进行原子访问的读者，我在我的答案底部添加了3种方法，因为我认为这个操作信息是第一个问题的答案逻辑问题，为什么我要问为什么？因为标准是这样说的：一个单一的int或字节自动访问的神话是由英特尔处理器非常宽容的。C++不是。你能指给我一个源吗？我会在很多（最多？）上搜索too.Upjutial/减缩运算。平台不是原子的，因为它们依赖于不同的读/修改/写原语。总之，在C或C++中，易挥发< /代码>与原子化、线程间的同步或类似的事情无关。人们一直认为它是这样的，但它却没有。这与java至少不同，其中<代码>易失性< /代码>确实有读/写。写原子性和线程同步保证（但对于递增/递减等操作仍然没有原子性保证）。
volatile
在C/C++中是一个禁用优化的关键字，仅此而已。@hyde，I