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我想验证我的理解是否正确。这种事情很棘手，所以我几乎可以肯定我错过了一些东西。我有一个由实时线程和非实时线程组成的程序。我希望非 RT 线程能够交换指向 RT 线程使用的内存的指针。

从文档中，我的理解是这可以通过以下方式完成g++：

// global
Data *rt_data;

Data *swap_data(Data *new_data)
{
#ifdef __GNUC__
    // Atomic pointer swap.
    Data *old_d = __sync_lock_test_and_set(&rt_data, new_data);
#else
    // Non-atomic, cross your fingers.                                          
    Data *old_d = rt_data;
    rt_data = new_data;
#endif
    return old_d;
}

这是程序中唯一被修改的地方（除了初始设置）rt_data。在rt_data实时上下文中使用时，它被复制到本地指针。因为old_d，稍后当确定旧内存没有被使用时，它将在非 RT 线程中释放。它是否正确？我需要volatile任何地方吗？我应该调用其他同步原语吗？

顺便说一句，我在 C++ 中这样做，尽管我对 C 的答案是否不同感兴趣。

提前谢谢。

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volatile在C/C++. _ 的语义volatile非常接近你想要的，它很诱人，但最终 volatile 是不够的。不幸的是Java/C# volatile != C/C++ volatile。Herb Sutter 有一篇很棒的文章解释了混乱的混乱。

你真正想要的是一个记忆栅栏。 __sync_lock_test_and_set为您提供围栏。

当您将 rt_data 指针复制（加载）到本地副本时，您还需要一个内存栅栏。

Lock free programming is tricky. If you're willing to use Gcc's c++0x extensions, it's a bit easier:

#include <cstdatomic>

std::atomic<Data*> rt_data;

Data* swap_data( Data* new_data )
{
   Data* old_data = rt_data.exchange(new_data);
   assert( old_data != new_data );
   return old_data;
}

void use_data( )
{
   Data* local = rt_data.load();
   /* ... */
}
于 2010-03-19T16:03:06.243 回答
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更新：这个答案是不正确的，因为我错过了volatile保证对volatile变量的访问不会重新排序的事实，但对于其他非volatile访问和操作没有提供这样的保证。内存栅栏确实提供了这样的保证，并且对于这个应用程序是必要的。我的原始答案如下，但不要采取行动。请参阅此答案，以在我的理解中导致以下错误响应的漏洞中得到很好的解释。

原答案：

是的，你需要volatile在你的rt_data声明中；任何时候可以在访问它的线程的控制流之外修改变量时，都应该声明它volatile。虽然您可以在没有volatile复制到本地指针的情况下侥幸逃脱，但volatile至少对文档有所帮助，并且还抑制了一些可能导致问题的编译器优化。考虑以下从DDJ采用的示例：

volatile int a;
int b;
a = 1;
b = a;

如果可以在和a之间更改其值，则应声明（当然，除非可以接受分配过时的值）。多线程，尤其是原子原语，构成了这种情况。这种情况也由信号处理程序修改的变量和映射到奇数内存位置（例如硬件 I/O 寄存器）的变量触发。另请参阅此问题。a=1b=aavolatileb

否则，我觉得很好。

在 C 语言中，我可能会为此使用GLib提供的原子原语。他们将在可用的情况下使用原子操作，如果原子操作不可用，则退回到基于互斥锁的缓慢但正确的实现。Boost 可能会为 C++ 提供类似的东西。

于 2010-03-19T15:33:24.483 回答