C语言中使用MSVC进行原子加载

Question

C语言中使用MSVC进行原子加载

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TL;DR: 我需要 Microsoft C (不是 C++) 的等同于 C11 的 atomic_load。有人知道正确的函数是什么吗？

我有一些使用原子操作的标准代码，类似于：

do {
  bar = atomic_load(&foo);
  baz = some_stuff(bar);
} while (!atomic_compare_exchange_weak(&foo, &bar, baz));

我正在尝试使用MSVC处理它。CAS（InterlockedCompareExchange）很容易，但atomic_load似乎更麻烦。

也许我漏掉了什么，但是MSDN上的同步函数列表似乎没有任何关于简单加载的内容。我唯一能想到的是像InterlockedOr(object, 0)这样的东西，这将为每次加载生成一个存储（更不用说栅栏了）...

只要变量是易失性的，我认为只需读取该值即可安全，但如果我这样做，Visual Studio的代码分析功能会发出一堆C28112警告（“通过Interlocked函数访问的变量（foo）必须始终通过Interlocked函数访问。”）。

如果简单读取确实是正确的方法，我认为我可以使用类似以下内容来消除这些警告：

#define atomic_load(object) \
  __pragma(warning(push)) \
  __pragma(warning(disable:28112)) \
  (*(object)) \
  __pragma(warning(pop))

但分析器坚持认为我应该始终使用Interlocked*函数，这让我相信一定有更好的方法。如果是这样，那么是什么呢？

- nemequ

没有选择，必须支持MSVC :(. 如果我只需要做 #define atomic_load(object) (*(object)) (这是我过去为MSVC所做的)，但代码分析器让我有些犹豫。 - nemequ

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- ShadowRanger · Accepted Answer

我认为在这里忽略分析器是可以接受的，因为文档表明，在寄存器宽度变量的简单读取上是安全的（32位系统上为32位，64位系统上为64位）。警告文档本身基本上说它过于谨慎，即使访问可能是安全的。

话虽如此，如果你想消除警告，你总是可以使用幂等的Interlocked操作来获得所需的行为。例如，你可以定义：

#define atomic_load(object) InterlockedOr((object), 0)

由于与0进行按位或运算永远不会改变值，它总是返回原始值，因此最终结果是在同时未写入任何内容的情况下读取原始值。

如果您正在使用memory_order_relaxed模拟atomic_load_explicit，则可以通过使用InterlockedOrNoFence避免内存屏障以获得更好的性能，但是对于模拟默认（顺序一致）的atomic_load，您应该坚持使用InterlockedOr。 InterlockedOr的选择基本上是随意的（理论上，它可能比带进位的加法或减法更快），但是使用0的InterlockedXor应该表现相同，只要它们使用其身份值进行操作，其他几个操作也是如此。

您还可以类似地使用InterlockedCompareExchange；需要测试以确定哪个更快：

#define atomic_load(object) InterlockedCompareExchange((object), 0, 0)

在这里，如果值已经是0，你将它设置为0，但你真正使用它的目的只是为了获取返回值，也就是无操作交换之前的原始值。