哪些 C 和 C 类型在 64 位 x86-64 系统上表现出自然的原子行为？

哪些 C 和 C 类型在 64 位计算机上本质上是原子性的？

与语言标准不同，GNU C 和 GNU C 编译器基于特定体系结构处理原子性。虽然 C11 和 C 11 引入了 _Atomic 类型和 std::atomic 。分别类型，本文仅关注自然原子读取和写入，不包括原子递增、递减或复合赋值。

64 位 Linux 计算机上的原子性保证

在 64 位 Linux 上具有 x86-64 处理器的计算机，以下类型具有天然的原子读取和写道：

• int
• _Atomic_word

但是，值得注意的是，根据语言标准，即使这些类型也不是绝对自动原子的。

理解原子性

主要有两个“原子”的含义：

• 关于信号的原子：确保在不同指令执行期间调用的信号处理程序只会看到 易失性 sig_atomic_t 变量的旧值或新值。
• 相对于线程的原子性：保证并发访问对象将导致所有线程看到正确的值。为了实现这一点，_Atomic 或 std::atomic 类型是必要的。

编译器优化和原子性

仅仅因为类型在硬件级别自然是原子的，并不意味着编译器将始终使用原子指令来访问它。优化可能会导致非原子访问，即使对于已知在目标硬件上是原子的数据类型也是如此。

例如，从 x86 上的 32 位整数加载是原子的，但编译器可能会使用不保证原子性的 16 位部分加载或存储。

结论

综上所述，C 或 C 中没有类型C 在 64 位计算机上绝对是自动原子的。为了确保原子访问，使用 _Atomic 或 std::atomic 类型或依赖文档来验证特定架构和编译器的原子保证至关重要。

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