根据https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=57250,GCC 4.9 支持原子shared_ptr
操作。
使用 GCC 4.9.2,我可以编译一个使用 atomic 的程序shared_ptr
。该-mcx16
标志是必需的,因为 x86_64 上的 GCC 实现显然需要cmpxchg16b
,这是有道理的,因为我假设 a 上的原子操作shared_ptr
将需要同时以原子方式更新指针本身和引用计数。
但是,当我尝试实际使用原子shared_ptr
库时,它的行为并不符合我的预期。所以,要么我没有正确使用它,要么 GCC 实现有缺陷。大多数时候,我有 99% 的把握认为自己做错了,但由于这是一个相对较新的功能,而且这种行为看起来很奇怪,所以我只有 50% 的把握认为这是我的错案子。
这是一个简单的程序,它创建一个 atomic shared_ptr
,然后在 shared_ptr 上执行一系列并发读取和写入:
void test()
{
std::atomic<std::shared_ptr<int>> p(std::shared_ptr<int>(new int(10)));
std::cout << "Use count : " << p.load().use_count() << std::endl;
std::cout << "Initial value of p : " << *(p.load()) << std::endl;
std::vector<std::thread> threads;
const std::size_t num_threads = 8;
for (std::size_t i = 0; i != num_threads; ++i)
{
threads.emplace_back([&p, i](){
std::shared_ptr<int> x = p.load();
while (!p.compare_exchange_weak(
x,
std::shared_ptr<int>(new int(i + 5))
)) ;
});
}
for (auto& t : threads) t.join();
std::cout << "Use count : " << p.load().use_count() << std::endl;
std::cout << "Final value of p : " << *(p.load()) << std::endl;
}
当我编译并运行时,输出是:
~$ g++ test2.cpp -o test2 -std=c++11 -lpthread -mcx16
~$ ./test2
Use count : 1
Initial value of p : 0
Use count : 0
Final value of p : 0
但是这个输出对我来说毫无意义。首先,在将 atomic 初始化shared_ptr
为 的值之后10
,当我加载它并读取初始值(在产生任何线程之前)时,我得到一个0
. 其次,在所有线程加入后,该值仍然是0
,即使没有线程可能将其设置为0
。最奇怪的是,线程加入后,use_count()
shared_ptr 的0
! 然而,原子shared_ptr
对象仍在范围内,因此使用计数应该是1
.
我很确定 GCC 实现在这里有缺陷,但根据我上面发布的链接,GCC 4.9 有一个完整的原子shared_ptr
实现,并且......
~$ gcc --version
~$ gcc (Debian 4.9.2-10) 4.9.2
那么......这里到底发生了什么?我想得到某种确认,即此处的 GCC 4.9.2 实现存在缺陷或不完整,或者我对如何使用 atomic 完全错误/困惑shared_ptr
。