C 11 的原子操作如何使用 ABA 计数器技术启用无锁队列？

使用 ABA 计数器技术，无锁队列可以通过跟踪对象版本来防止死锁并提高并发性。在这种技术中，每个对象都分配有一个计数器，该计数器随着每次版本更改而递增。然而，使用 C 11 CAS 实现此计数器提出了挑战，因为 CAS 仅支持单个值的原子比较和更新。

解决方案在于同时原子地修改多个值。通过将计数器和下一个指针放置在相邻的内存中，您可以使用 std::atomic在 x86-64 上生成无锁 cmpxchg16b。此操作以原子方式更新两个值，保留 ABA 计数器语义。

尽管缺乏显式内联汇编，但此方法可确保正确性并避免使用较慢的库函数调用。为了进一步提高性能，建议使用联合来将指针上的原子操作与计数器上的原子操作分开。这一技巧利用编译器的优化功能来生成仅读取指针的高效代码。

为了确保效率和正确性，请验证以下内容：

• 编译器生成仅用于访问一个指针的高效代码联合成员。
• 支持或允许联合类型双关（C 的 GNU 方言） ).
• 对象已对齐（64 位为 16B，32 位为 8B）。
• -mcx16 用于 x86-64 架构以启用 cmpxchg16b。
• 指针 uintptr_t 原子对象是无锁的（通常保证 x32 和32 位 ABI，但不适用于 16B 对象）。

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