c++ - 原子更新结构的两个成员的最佳方法？

Question

我有一个包含两个数据成员的结构:

struct A{
    short b;
    short c;
};

和一个包含许多这些结构对象的 vector :

std::vector<A> vec;

在运行时数据成员 A.b和 A.c来自结构对象被设置为零/一个值x .然而，b和 c必须同时修改 - 一个不能单独更新，没有另一个。我正计划使用原子 compare_exchange_weak()进行更新。

我不确定是否应该将每个结构表示为 std::atomic<A>在 vector 中，或者我是否应该在结构中放置一个 union ，将两个短裤组合成一个 uint32_t然后修改这个:

union A {
    struct {
         short b;
         short c;
    };

    uint32_t d;
};

最好的解决方案是什么？我应该存储一个 vector :

std::vector<uint32_t>

并且在访问每个元素时，将 reinterpret_cast 转换为 A，以获得 d ？

我希望锁定的干扰尽可能小。

不需要可移植性，这将适用于 Linux、64 位、x86、GCC 4.8+ 编译器

Answer 1

除非您的目标硬件支持双重比较和交换(可能不是这种情况)，否则我认为您只有两个可移植的解决方案:

1. 引入更高级别的锁(互斥锁或自旋锁，取决于您的偏好)并在 b 上进行所有操作和 c在获得的锁的范围内。互斥锁很重，但是 std::atomic_flag即使在高争用情况下也是无锁且非常轻量级的。

2. 将两个成员合并为一个 std::atomic<int>并拆分int进入short通过位掩码。请注意，这需要 sizeof(int) >= 2 * sizeof(short) .如果需要强制执行，请使用固定大小的整数类型。

要确定哪个解决方案最快，当然是基准测试。

如果你知道 struct A 的数量您将在编译时需要，我建议将它们放入 std::array .如果你不这样做，std::vector只要这个数字在 vector 的整个生命周期中保持不变就可以了。否则，因为 std::atomic<T>既不可复制也不可移动，您将必须为 struct A 编写自己的复制/移动构造函数.