访问两个标量字段的原子性

Question

访问两个标量字段的原子性

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在一个多线程 (Linux/amd64, Pthreads, C11) 应用程序中，我有一个结构体 (momitem_st 在 monimelt.h 中)，其中包含两个字段。

uint16_t i_paylkind;
void* i_payload;

（如果需要，我可以将i_paylkind的类型更改为其他整数类型，例如uintptr_t或atomic_uint）

顺带一提，i_paylkind是一个鉴别标记，定义了i_payload所指向的实际结构体运行时类型。

是否可能原子地访问这两个字段（相对于访问同一struct的其他线程）。当然，我在同一结构体中还有一个pthread_mutex_t i_mtx;，可以使用pthread_mutex_lock锁定。但出于性能原因，我可能想要避免那样做（也许事务性内存可能与此有关）。

看起来<stdtomic.h>没有提供任何机制来实现这一点。

（与我的MELT monitor GPLv3+软件相关的问题）

- Basile Starynkevitch

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我认为你需要硬件支持双比较交换操作，或者引入更高级别的锁（自旋锁、互斥锁，由你决定）。 - user703016

顺便提一下：pthread_mutex_t 通常是整数类型的 typedef。这通常不会默认带来巨大的性能损失。 - jim mcnamara

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@ParkYoung-Bae，是的和不是的，你有任何你的编译器提供的适合的东西。例如，如果你的结构体具有适用于低级原子操作的大小，则您的编译器可以将其实现为这样。现代处理器通常具有128位原子指令，用于整个缓存行。但这不是应用程序员需要知道的。语言已经涵盖了这一点。（顺便说一下，gcc并没有使用自旋锁来实现这一点，而是使用互斥锁） - Jens Gustedt

@ParkYoung-Bae，如果可能的话，他想要这样做，编译器构造者知道这一点，然后他会这样做。但也许你可以让Basile自己决定，什么是对他的答案。 - Jens Gustedt

@Jens 这有什么不同于我最初的评论吗？ - user703016

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1个回答

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- Jens Gustedt · Accepted Answer

如果您确实拥有C11编译器，那么_Atomic修饰符适用于任何数据类型。只需要使用它即可。对于struct类型，您可以执行的唯一操作是加载和存储，遗憾的是，您无法访问单个成员。