C原子操作，如果写操作都是原子交换，我需要原子负载吗？

Question

我正在用C编写一个程序。为了简单起见，我们可以说：有几个变量，许多线程都可以读写。每次写入其中一个时，它都是通过原子交换（GCC原子操作、同步和交换）写入的。我是否需要在每次读取其中一个变量时使用原子负载，或者原子写入是否足以避免在写入过程中读取数据？

注意，需要使用其中一个变量的数据的任何位置都会首先复制值：

int success = 0;
while ( !success ) {
  int x = shared_x;
  ... work with x, result in y ...
  success = cmp_swap( &shared_x, x, y );
}

我的问题不是关于数据竞赛，也就是说我不担心我会丢失数据。我担心的是，在我阅读它的过程中，共享_x的价值可能会发生变化。假设它是一个8字节的整数，这是否是一个潜在的问题：假设shared_x是一个64位整数，8字节。我的x=shared_x是否可能复制前4个字节，然后某个东西自动写入shared_x，然后此语句完成读取第二个4个字节。这将导致x包含旧值shared_x的前4个字节，以及新shared_x的最后4个字节。我怀疑原子交换中存在内存障碍(http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.1.1/gcc/Atomic-Builtins.html-使用_sync_bool_compare_和_swap）足以防止出现这种情况。。。但我不确定。

Answer 1

看起来您正在阅读shared\u x，计算新的内容，然后写回shared\u x。您写入共享的值似乎取决于您最初从中读取的值。

如果是这种情况，您在那里有一个依赖项，很可能不仅需要使读取原子化，还需要使“读取、计算、回写”的整个操作原子化。意思是，你需要同步它。比如互斥锁。

我之所以说“最有可能”，是因为我不能确定我是否不知道代码的实际功能。您需要分析在争用条件下发生的情况，即线程a写入shared_x，而线程B当前正在基于shared_x的旧值进行计算，然后将结果写回它。线程A写入的值将永远丢失。我不知道这对你来说是否有问题。只有你知道。如果争用条件正常，则不需要同步或使读取原子化。

如果您只想确保从shared_x读取不会产生垃圾，并且不关心上面描述的竞争条件，那么答案是“很可能您不需要使读取原子化”而不是我复制

C语言中的原子性：神话还是现实

即使问题是C，C也是如此。

请注意，原子现在也在C标准中（C11），由提供