互锁变量访问（在布尔值上）和 std::atomic_flag 之间的区别

Posted 2023-02-22

【中文标题】互锁变量访问（在布尔值上）和 std::atomic_flag 之间的区别

【英文标题】：Difference between interlocked variable access (on boolean) and std::atomic_flag

【发布时间】：2019-09-17 10:20:03

【问题描述】：

我想知道使用 Windows 的 interlockedXXX 函数访问布尔值和使用 std::atomic_flag 之间有什么区别。

据我所知，它们都是无锁的，您不能直接设置或读取atomic_flag。我想知道是否还有更多差异。

【问题讨论】：

godbolt.org/z/s8Qn4I

没有区别，只是花了很长时间才将 std::atomic 添加到标准中。 Interlocked 函数在第一个 C++ 标准发布前 5 年就存在了。

【参考方案1】：

std::atomic_flag 基本上用作构建其他同步原语的原语。如果需要设置或读取，与std::atomic<bool> 比较可能更有意义。

但是，还有一些额外的（概念上的）差异：

使用interlockedXXX，您将无法获得可移植代码。

interlockedXXX 是一个函数，而std::atomic_flag（以及std::atomic）是一个类型。这是一个显着的区别，因为您可以将interlockedXXX 与任何合适的内存位置一起使用，例如std::vector 的元素。相反，您不能制作 C++ 原子标志或原子布尔值的向量，因为相应的类型不符合向量值类型要求。 ¹

您可以在@RmMm 创建的代码中看到后者的区别，其中flag 是一个普通变量。我还添加了atomic<bool> 的案例，您可能会注意到所有三个变体都产生了完全相同的程序集：

https://godbolt.org/z/9xwRV6

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^{[1] 这个问题应该由 C++20 中的std::atomic_ref 解决。}