_工会的原子成员是个好主意吗？

Question

我在联合内部使用 _Atomic 整数，例如：

union dedup_option_seq {
    struct {
        uint32_t seq :DEDUP_SHIFT;  // enough bits for seq
        uint32_t not_empty :1;      // inverted so that zero is empty
    };
    _Atomic uint32_t value;
};

然后我可以愉快地使用

&foo.value

作为

atomic_...()

函数中的参数。

我可以使用语法设置联合的值：

union dedup_option_seq foo = {
    .seq = 42,
    .not_empty = 1
};

一切都工作得很好，但是当我与 _Atomic 成员一起使用联合体时，我是否会导致任何未定义的行为或其他问题？

Answer 1

一切都工作得很好，但是当我与 _Atomic 成员一起使用联合体时，我是否会导致任何未定义的行为或其他问题？

C 允许您读回联合体中与上次设置的成员不同的成员。这在 C 中是可以的（但在 C++ 中不行）。 C 不会根据所涉及类型的限定符（例如

_Atomic

）来限制这一点，因此这不是直接的问题。

但是，

不保证

• _Atomic

  类型与其对应的非

  _Atomic

  类型具有相同的大小或表示形式，并且

• struct

  中位域的布局比您想象的要少得多。

在这些之间，C 允许你的例子

• value

  的表示可能不会与

  seq

  和

  not_empty

  的整个表示重叠。在不这样做的实现中，您尝试通过

  value

  以原子方式操作这些位将不会达到您期望的效果。

• 即使

  value

  确实与整个

  seq

  和

  not_empty

  重叠，后两者的某些位也可能不对应于前者的值位。在这种情况下，您尝试通过

  value

  以原子方式操作这些位可能不会达到您预期的效果。

• 分配给

  seq

  和/或

  not_empty

  可能会导致

  value

  包含陷阱表示，即使普通

  uint32_t

  没有任何陷阱表示。在这种情况的实现中，尝试通过

  value

  以原子方式操作这些位可能会导致陷阱，可能导致程序崩溃。这种情况是否发生以及何时发生可能取决于数据。

此外，通过联盟的其他成员以非原子方式操作

_Atomic

对象

value

似乎令人担忧。至少，此类操作不享有直接操作

value

所提供的任何原子性保证。

那么这里是否存在未定义的行为？很难说。肯定存在语言规范没有直接解决的行为问题。其中部分或全部可能比未定义更好地描述为未指定，但如果您需要您的程序在不同的 C 实现上可重复地产生相同的结果，则前者并不比后者好多少。