c++ - 两个 std::atomic 可以成为一个 union 的一部分吗？

Question

我想这样做:

union {
    std::atomic<uint128_t> u128;
    struct {
        std::atomic<uint64_t> u64_1;
        std::atomic<uint64_t> u64_2;
    };
};

多个线程将读取和写入 union 的两个部分。

安全吗？

编辑:我使用 Linux，x86_64，clang 3.3

Edit2:我希望能够递增和递减 u64_1，读取 u64_2，并写入 u128(compare_exchange)

Edit3:如果我使用 atomic builtin functions 会怎么样？ ？ union 将如下所示:

union {
    uint128_t u128;
    struct {
        uint64_t u64_1;
        uint64_t u64_2;
    };
};

u64_1 将映射到 u128 的前半部分，u64_2 将映射到后半部分。

Answer 1

std::atomic<T>操作可以是无锁的或锁定的，具体取决于架构是否提供底层保证。您可以通过检查 std::atomic<T>::is_lock_free() 来检查这一点.

如果类型不是无锁的，库可能会通过计数器支持它。这反过来可能意味着该类型不再是底层的 POD，这又意味着您有责任在从 union 的一个事件成员切换到另一个事件成员时调用构造函数/析构函数。

如果 128 位类型有互斥量但 64 位类型没有互斥量，您可能会遇到值布局一致的情况，但操作的原子性由不同的方式保证，因此它可能看起来有效，但会虚假地以一种甚至难以检测的方式失败。