C++ 你能用原子方法写出两个uint64'；s

我有一个问题，我需要能够以原子方式同时更新两个

uint64\t

。以原子方式编写它们中的每一个都很容易（例如，有两个

std:：atomic

），但这仍然会导致一个更新而另一个不更新的情况。使用锁和互斥锁也很容易实现

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但是我想以原子方式编写这两个变量，而不需要任何类型的锁，这样我仍然可以拥有

uint64\t

类型的成员变量，这样在读取时就没有锁了。这是因为我的用例涉及到读它们很多很多很多次，但是很少写它们（读1x/ms，写1x/5分钟）。可能吗？如果是，怎么做

我认为不可能直接这么做，但你能做的就是用它来伪装。特别是，您可以使用uint64\U t对的无锁环形缓冲区。在这种配置中，以非原子方式写入环形缓冲区的非活动元素是安全的，因为在写入结束时以原子方式更新“当前值索引”之前，没有人会从环形缓冲区的该元素读取数据（这是可能的，因为索引可以是int32_t）

警告：只有在能够保证在短时间内不会有太多写入值的情况下（其中“太多”表示“超过环形缓冲区中的插槽数”），此技巧才有效。另外，我建议您找一个实现这一点的STM库，而不是自己滚动，因为众所周知，无锁编程很难100%正确完成。

对于标准来说就是这样（我的重点）

主

std:：atomic

模板可以用任何类型的T实例化：

struct Counters { int a; int b; }; // user-defined trivially-copyable type
std::atomic<Counters> cnt;         // specialization for the user-defined type

这是很容易复制的（很容易确认），然后使用

std:：atomic

这样，编译器将自动使用无锁更新机制（如果可用）。不需要做任何特殊的事情，只需在必要时使用以下任一选项进行检查






除std:：atomic_标志外的所有原子类型都可以使用互斥锁或其他锁定操作来实现，而不是使用无锁原子CPU指令。原子类型有时也允许是无锁的：例如，如果只有一些子体系结构支持对给定类型的无锁原子访问（例如x86-64上的CMPXCHG16B指令），则可能直到运行时才知道原子是否是无锁的

及

在编译器资源管理器上。正如您所看到的，发出了一个
锁cmpxchg16b
，尽管GCC 7和更高版本只会调用
\uu原子存储\u 16
，其中

在某些平台上，
long double
是128位类型，或者被填充为128位，因此
std:：atomic
可能是另一种解决方案，但当然，您需要首先检查它的大小以及它是否无锁

另一种选择是。它还需要检查宏

在某些CPU上，128位SSE操作也是原子操作，不幸的是，无法检查您是否可以使用该操作

另见：






Hmmm。。。。听起来好像你正在寻找错误类型的锁定模式，也许是不可能的C++。如果您使用的是x64 CPU，则如果两个64位值并排且16字节对齐，则可以使用
CMPXCHG16B
指令。可以无锁原子访问的对象取决于硬件。如果硬件不支持128位原子对象，那么您就无法做到这一点。原子模板是消除这种差异的一种方法，使用需要它的硬件上的锁，并在可用的情况下使用硬件支持。@CoryNelson假设它们并排对齐，我将如何使用该指令？我删除了我的答案-它只适用于写入可以原子化的情况-这是我在硬件上学习该技巧的情况。对不起，这个名字只是举个例子，不太重要。OP应该决定最能反映其工作的一个。无论如何，我刚刚编辑了answer-1，在任意类型上实例化
原子
，但没有为该类型提供完全的专门化，这几乎从来都不是您想要的，并且肯定会在任何接触该代码的程序员脸上引起惊讶的表情。但是，请注意，对类型为
std:：atomic
的对象进行的原子更新不需要是无锁的。@Comics表示一个简单的结构，它是可复制的，可以与
std:：atomic
一起使用。您可以在
std:：atomic
文档中看到相同的示例
struct atomic128 {
    uint64_t a1, a2;
};