C++11 如何在编译时识别原子类型(通过 MTL 或定义)

Question

我想知道是否有可能确定给定的类型是否是原子的（这意味着您可以在没有互斥锁的情况下对其执行操作，而不会将自己置于危险之中）。

我想知道是否有一些atomic(type)定义来确定类型是否是原子的。为了创建类似DEFINE( (int)(do) );的东西，可以创建这样的伪代码：

   int _do;
#if !atomic(int)
    mutex do_mutex;
#endif   
   void set_do(int do)
   {
#if atomic(int)
       _do = do;
#else
       lock(do_mutex);
       _do = do;
#endif
   }

那么有没有办法在定义/mtl 级别检查类型是否是原子的（如果需要，使用 boost）。

Answer 1

在预处理时不能执行此类操作，因为该确定需要有关类型及其名称的语义信息，这些信息在预处理期间不可用。

实现必须提供模板化的is_atomic<T>类型特征，但即使在 C++11 中也不可用。它的实用性将非常有限，因为在完全支持线程的平台上，拥有本身是原子的类型是相当不寻常的。

此外，甚至

可能无法仅从类型确定这一点，因为某些类型根据其内存对齐方式具有不同的原子性属性（而不会使原子性的对齐要求成为该类型的强制性要求）。

相反，您应该使用std::atomic<T>提供的实现，它应该为给定平台上可用的原子操作（具有给定的内存约束）提供最有效的实现。

通过使用特定于平台的内存围栏或原子访问指令，即使底层内存模型为没有"裸"本机类型提供原子性，此类实现也可以提供无锁原子类型。

您可以使用std::atomic<T>::is_lockfree()来确定此类实现是否需要在后台使用锁。

Answer 2

<atomic> 标头为所有各种大小的内置类型提供ATOMIC_INT_LOCK_FREE和朋友。这些是预处理器宏，如果类型的原子变体从不无锁定，则定义为 0，如果有时无锁定（例如，如果目标系统支持它），则定义为 1，如果始终无锁定，则定义为 2。例如，如果std::atomic<int>总是无锁定，但std::atomic<long long>只是偶尔，那么ATOMIC_INT_LOCK_FREE将是 2，ATOMIC_LLONG_LOCK_FREE将是 1。指针类型由 ATOMIC_POINTER_LOCK_FREE 涵盖。

当std::atomic<int>不是无锁时，您可以使用这些宏来决定使用纯int和互斥锁，但在大多数情况下，您最好只编写std::atomic<int>并让编译器处理它。