标准C++11保证'volatile atomatic'同时具有两种语义（volatile+atomatic）吗？

Question

• 融合操作:a=1；a=2；可以由a=2；
上的编译器替换
• 常数传播:a=1；local=a；可以被a=1上的编译器替换；本地=1；

跨原子/易失性操作的普通读/写的重新排序：

• 对于volatile int a；任何volatile读/写操作都不能重新排序。但附近的普通读/写仍然可以围绕易变读/写重新排序。
• 对于std::atomic A；根据用于原子操作的内存屏障，对附近普通读/写的重新排序受到限制a.load(std::memory_order_...)；

null

但是如果需要，这两个都具有不寻常的语义，并且具有无锁编码所需的任何或所有原子性和/或排序保证，即如果需要volatile std::atomic<>，由于以下几个原因需要：

• 排序：防止对普通读/写进行重新排序，例如，从CPU-RAM读取，数据已使用设备DMA-Controller

例如：

char cpu_ram_data_written_by_device[1024];
device_dma_will_write_here( cpu_ram_data_written_by_device );

// physically mapped to device register
volatile bool *device_ready = get_pointer_device_ready_flag();

//... somewhere much later
while(!device_ready); // spin-lock (here should be memory fence!!!)
for(auto &i : cpu_ram_data_written_by_device) std::cout << i;

null

char cpu_ram_data_will_read_by_device[1024];
device_dma_will_read_it( cpu_ram_data_written_by_device );

// physically mapped to device register
volatile bool *data_ready = get_pointer_data_ready_flag();

//... somewhere much later
for(auto &i : cpu_ram_data_will_read_by_device) i = 10;
data_ready=true; //spilling cpu_ram_data_will_read_by_device to RAM, should be memory fence

null

1. 如volatile中所述：避免如问题开头所述的融合操作和常数传播
2. 如std::atomic:引入内存栅栏以提供排序、溢出和原子化。

我们是否可以从volatile int*ptr；执行reinterpret_cast到volatile std::atomic * ？

Answer 1

是的，确实如此。

第29.6.5节“对原子类型操作的要求”

许多操作都是volatile限定的。“Volatile as device Register”语义在标准中没有改变。这个限定意味着，当将这些操作应用于易失性对象时，易失性得到了保留。

我查看了2008年至2016年的工作草案，所有的草案都是相同的文本。因此它应该应用C++11、C++14和C++17。