如何使用std::atomic实现指向整数的指针的原子增量？

Question

将一些 Windows C++ 代码移植到 iOS 时，我需要提供 Win32 的

long InterlockedIncrement(long *p)

调用的实现。使用

<libkern/OSAtomic.h>

中定义的函数很容易做到这一点。

但是，我想知道是否可以仅使用 C++11 工具以与操作系统无关的方式编写它，主要是

<atomic>

。我想出了这个，但我不确定它是否能实现我想要的：

inline long InterlockedIncrement(long* p)
{
    std::atomic<long&> atomicP(*p);
    return ++atomicP;
}

这个有用吗？这样就够了吗？这两行不是原子的，但增量应该是原子的，这是这里的关键。

我发现的所有

<atomic>

的使用示例都不同，其中

std::atomic<T>

是直接定义和使用的。在这里，我想使用调用者通过地址传递给我的现有长变量。我找不到这样的例子。

编辑：Clang 3.2（在 Xcode 4.x 中）无法编译

++atomicP

，并出现错误“无法增加

std::atomic<long&>

类型的值”（也不是

atomicP += 1

）。

正确的方法是什么？

再次编辑：指针实现编译...

inline long InterlockedIncrement(long* p)
{
    std::atomic<long*> atomicP(p);
    return ++(*atomicP);
}

但是恐怕这不起作用，因为我不增加原子类型，而是增加指针指向的值，这不是原子的。

Answer 1

您的示例实现是每次从指针构造一个新的原子。这不是 std::atomic 的预期用途，我不相信它会按照您想要的方式工作。

据我所知，完成您想要做的事情的唯一方法（以独立于平台的方式消除对 InterlockedIncrement 的依赖）是用 std::atomic 替换您当前调用 Win32“互锁”调用的变量的所有声明它们的版本。然后，您可以删除互锁调用并使用常规值语义以原子方式修改变量。无论如何，这更具可读性（并且将来更易于维护）。

我知道您希望保留现有的（经过充分测试的）代码，但我认为您不能在您的情况下这样做。

Answer 2

__atomic_add_fetch

GCC 扩展

在GCC 4.8中，C++标准库通过GCC内置的

std::atomic::operator++

实现了

__atomic_add_fetch

，所以你可以写：

inline long InterlockedIncrement(long* p)
{
    return __atomic_add_fetch(p, 1, __ATOMIC_SEQ_CST);
}

我不确定 clang，但似乎有一些选项，例如

__c11_atomic_fetch_add

http://clang.llvm.org/docs/LanguageExtensions.html

正如其他人提到的，参数

p

本身必须是

std::atomic

才能仅使用标准库方法：将指针转换为原子并没有帮助，因为原子指针仅作用于指针，而不作用于它的对象指向。

Answer 3

我相信你可以使用

atomic_fetch_add

操作。看一下示例这里。