此C ++ AtomicInt实现正确吗？

Question

前提：我正在使用甚至没有C ++ 11（带有std::atomic<int>）的ARM嵌入式（几乎是裸机）环境，因此请避免使用诸如<std::atomic<int>“：我不能。

此AtomicInt的ARM实现正确吗？ （假设ARM体系结构为

ARMv7-A

）您是否看到一些同步问题？

特别是，定义get()方法是否正确？ volatile是否必需/有用？

实施1

// File: atomic_int.h

#ifndef ATOMIC_INT_H_
#define ATOMIC_INT_H_

#include <stdint.h>

class AtomicInt
{
public:
    AtomicInt(int32_t init = 0) : atom(init) { }
    ~AtomicInt() {}

    int32_t get(void) { return atom; }

    void add(int32_t value); // Implement 'add' method in platform-specific file

    void sub(int32_t value) { add(-value); }
    void inc(void)          { add(1);      }
    void dec(void)          { add(-1);     }

private:
    volatile int32_t atom;
};

#endif

// File: arm/atomic_int.cpp

#include "atomic_int.h"

void AtomicInt::add(int32_t value)
{
    int32_t res, tmp;

    asm volatile(

    "try:   ldrex   %0, [%2]\n"     // res = atom;
    "       add     %0, %0, %3\n"   // res += value;
    "       strex   %1, %0, [%2]\n" // tmp = outcome(atom = res); // may fail
    "       teq     %1, #0\n"       // if (tmp)
    "       bne     try"            //     goto try: /* atomic op failed: someone else modified atom -> retry */

    : "=&r" (res), "=&r" (tmp), "+&r" (&atom) // output (atom is both in-out)
    : "r" (value)                             // input
    : "cc");                                  // clobbers: condition code register changed (CPSR)
}

而且，我正在尝试实现一些代码重用，这就是为什么我只隔离了一个要在平台特定代码（add()）中实现的基本功能的原因。这种方法
可行吗？ （对于feasible，我的意思是对于仅通过实现add()方法来保证原子性的每个平台都是可行的）。更新：我看到一个可能的问题可能是
内存对齐
。特别是，似乎不能保证在每个平台上都加载原子int32_t（get()方法）是原子的（例如，如果变量未对齐4个字节，或者该平台不是基于32位的）。我对么？我还应该在特定于平台的文件中保留get()方法吗？

UPDATE2：我添加了第二个实现，该实现应该解决我对get()同步的疑问，并且还应该解决对齐问题。基本上，这个想法是将add()实现为一种addAndGet()，并删除get()方法。

实施2

// File: atomic_int.h

#ifndef ATOMIC_INT_H_
#define ATOMIC_INT_H_

#include <stdint.h>

class AtomicInt
{
public:
    AtomicInt(int32_t init = 0) : atom(init) { }
    ~AtomicInt() {}

    int32_t add(int32_t value); // Implement 'add' method in platform-specific file

    int32_t sub(int32_t value) { return add(-value); }
    int32_t inc(void)          { return add(1);      }
    int32_t dec(void)          { return add(-1);     }

private:
    volatile int32_t atom;
};

#endif

// File: arm/atomic_int.cpp

#include "atomic_int.h"

int32_t AtomicInt::add(int32_t value)
{
    int32_t res, tmp;

    asm volatile(

    "try:   ldrex   %0, [%2]\n"     // res = atom;
    "       add     %0, %0, %3\n"   // res += value;
    "       strex   %1, %0, [%2]\n" // tmp = outcome(atom = res); // may fail
    "       teq     %1, #0\n"       // if (tmp)
    "       bne     try"            //     goto try: /* atomic op failed: someone else modified atom -> retry */

    : "=&r" (res), "=&r" (tmp), "+&r" (&atom) // output (atom is both in-out)
    : "r" (value)                             // input
    : "cc");                                  // clobbers: condition code register changed (CPSR)

    return res; // safe to return res (local variable cannot be changed by other execution contexts)
}

前提：我正在使用甚至没有C ++ 11（带有std :: atomic 
）的ARM嵌入式（几乎是裸机）环境，因此请避免使用诸如“仅使用标准C ++ std：...

Answer 1

如果使用gcc，则可以使用Legacy __sync Built-in Functions for Atomic Memory Access：