紧凑结构体内的变量可以原子地读取吗？

Question

紧凑结构体内的变量可以原子地读取吗？

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我正在为Cortex M0 (ARM) CPU编写代码，并且32位读/写是原子性的。那么我想知道当我读/写8位/16位变量时，它们是否也保证是原子性的？我的直觉告诉我是，因为它们内部对齐为32位节，所以CPU不需要两个单独的指令来读取/写入它们。

但是我也在紧凑型结构中存储了大量变量以节省内存，在这种情况下，变量可能未对齐到32位边界，因此16位值的每一半可能在不同的节中。

因此，在使用紧凑型结构时，我失去了原子操作，这是真的吗？

- Maestro

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你从来没有保证原子操作。https://dev59.com/SnI-5IYBdhLWcg3wkJMA?rq=1 - Paul Hankin

一个实现不仅包括硬件，还包括操作系统、编译器和标准库。由于您标记了“gcc”，我会假设您正在使用某个操作系统。哪些文档告诉您有关原子性的信息？您的硬件是否与您的操作系统、gcc 和 libgcc 就“原子”定义达成一致？您的硬件如何处理在同一核心上运行的不同软件线程的读/写操作？ - autistic

@匿名者一般来说，你对C语言的假设是正确的。但是，针对特定的CPU和编译器，你可能会对操作的原子性有更好的了解。现在这将导致完全不可移植的代码。 - greydet

@modifiablelvalue 我没有使用操作系统，而是嵌入式系统。 - Maestro

@Joshua 那个回复只与我提出的三个问题中的一个略微相关。请仔细阅读我的最后一条评论，并尽可能引用有关您实施方案的所有方面（而不仅仅是硬件）的手册来回答所有问题，以便我可以帮助您... - autistic

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使用紧凑结构体并不能有效地“节省内存”。你只需要正确地对成员进行排序，以避免填充即可实现相同的内存节省效果。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- greydet · Accepted Answer

使用紧凑结构时，您将永远不会在重叠内存单元边界的字段上进行读/写原子操作。这意味着仅保证8位操作是原子的，否则它取决于字段的内存对齐方式。