我想尝试使用这样的东西原子重置 256 位：
#include <x86intrin.h>
#include <iostream>
#include <array>
#include <atomic>
int main(){
std::array<std::atomic<__m256i>, 10> updateArray;
__m256i allZeros = _mm256_setzero_si256();
updateArray[0].fetch_and(allZeros);
}
但是我收到有关元素没有fetch_and()的编译器错误。这是不可能的，因为 256 位类型太大而无法保证原子性吗？
还有其他方法可以实现吗？我正在使用海湾合作委员会。
如果没有，我可以原子重置的最大类型 - 64 位是什么？
编辑：任何AVX指令都可以原子地执行获取和吗？
所以有几件不同的事情需要解决：
- 处理器能做什么？
- 原子是什么意思？
- 你能让编译器为处理器可以做的事情生成代码吗？
- C++11/14 标准是否支持这一点？
对于 #1 和 #2：
在 x86 中，有执行 8、16、32、64、128、256 和 512 位操作的说明。一个处理器将[至少如果数据与其自身的大小对齐]以原子方式执行该操作。但是，要使操作成为"真正的原子"，它还需要防止该数据更新中的争用条件[换句话说，防止其他处理器读取，修改和写回同一位置]。除了少量的"隐含锁定"指令外，这是通过向特定指令添加"锁定前缀"来完成的 - 这将对系统中的其他处理器执行正确的缓存对话[技术术语]，以确保只有此处理器可以更新此数据。
我们不能使用带有 LOCK 前缀的 VEX 指令（来自英特尔手册）
任何在 VEX 前面带有 LOCK 前缀的 VEX 编码指令都将 #UD
您需要一个 VEX 前缀才能使用 AVX 指令，#UD 表示"未定义的指令"——换句话说，如果我们尝试执行它，代码将导致处理器异常。
因此，可以100%确定处理器不能一次对256位进行原子操作。这个答案讨论了 SSE 指令原子性：SSE 指令：哪些 CPU 可以执行原子 16B 内存操作？
如果指令无效，#3 将毫无意义。
#4 - 好吧，标准支持 std::atomic<uintmax_t> ，如果uintmax_t恰好是 128 或 256 位，那么您当然可以这样做。我不知道有任何处理器支持 128 位或更高的位 uintmax_t ，但语言并没有阻止它。
如果对"原子"的要求不如"需要确保100%肯定没有其他处理器同时更新"那么强烈，那么使用常规的SSE，AVX或AVX512指令就足够了 - 但是如果你有两个处理器（内核）同时在同一位内存上执行读/修改/写操作，就会有竞争条件。
x86 上最大的原子操作是 CMPXCHG16B，如果另外两个寄存器中的值与内存中的值匹配，它将用内存中的内容交换两个 64 位整数寄存器。所以你可以想出一些东西来读取一个 128 位值，并输出一些位，然后原子地存储新值，如果没有其他东西先进入那里 - 如果发生这种情况，你必须重复操作，当然，它也不是一个单一的原子和操作。
当然，在英特尔和AMD以外的其他平台上，行为可能会有所不同。
仅当内存读取/修改/写入全部作为单个操作发生时，该操作才能是原子操作。 例如 lock and [mem], %rax是原子的。 （英特尔的 insn 参考手册明确指出，lock前缀确实适用于and以使其原子化。
由于像VPAND这样的典型AVX指令可以有内存源操作数（将内存读取与修改寄存器相结合），但没有内存目标操作数（读/修改/写），所以整个想法是行不通的。
Mats Petersson的回答很好地解释了你可以做什么，但我只是想指出为什么普通的AVX不可能用作单指令原子操作。 您必须加载、修改和 cmpxchange，如果读取加载和 cmpexchange 之间的内存有其他内容修改，请重试。