Энтони Уильямс - Параллельное программирование на С++ в действии. Практика разработки многопоточных программ

typedef см. описание atomic_ssize_t;

typedef см. описание atomic_ptrdiff_t;

typedef см. описание atomic_intmax_t;

typedef см. описание atomic_uintmax_t;

template

struct atomic;

extern "C" void atomic_thread_fence(memory_order order);

extern "C" void atomic_signal_fence(memory_order order);

template

T kill_dependency(T);

}

Для совместимости с ожидаемым стандартом С предоставляются псевдонимы typedefдля атомарных целочисленных типов. Это псевдонимы либо соответствующей специализации std::atomic, либо базового класса этой специализации с таким же интерфейсом.

Таблица D.1.Псевдонимы атомарных типов и соответствующие им специализации std::atomic<>

Эти макросы определяют, являются ли атомарные типы, соответствующие различным встроенным типам, свободными от блокировок.

Объявления макросов

#define ATOMIC_BOOL_LOCK_FREE см. описание

#define ATOMIC_CHAR_LOCK_FREE см. описание

#define ATOMIC_SHORT_LOCK_FREE см. описание

#define ATOMIC_INT_LOCK_FREE см. описание

#define ATOMIC_LONG_LOCK_FREE см. описание

#define ATOMIC_LLONG_LOCK_FREE см. описание

#define ATOMIC_CHAR16_T_LOCK_FREE см. описание

#define ATOMIC_CHAR32_T_LOCK_FREE см. описание

#define ATOMIC_WCHAR_T_LOCK_FREE см. описание

#define ATOMIC_POINTER_LOCK_FREE см. описание

Значением ATOMIC_ xxx _LOCK_FREEможет быть 0, 1 или 2. Значение 0 означает, что операции над знаковыми и беззнаковыми атомарными типами, соответствующими типу xxx , никогда не свободны от блокировок; 1 — что операции могут быть свободны от блокировок для одних экземпляров этих типов и не свободны для других; 2 — что операции всегда свободны от блокировок. Например, если ATOMIC _INT_LOCK_FREEравно 2, то операции над любыми экземплярами std::atomicи std::atomicсвободны от блокировок.

Макрос ATOMIC_POINTER_LOCK_FREEпозволяет узнать, свободны ли от блокировок операции над атомарными специализациями указателя std::atomic.

Макрос ATOMIC_VAR_INITпозволяет инициализировать атомарную переменную конкретным значением.

Объявление

#define ATOMIC_VAR_INIT(value) см. описание

Макрос расширяется в последовательность лексем, которую можно использовать в выражении следующего вида для инициализации одного из стандартных атомарных типов указанным значением:

std::atomic x = ATOMIC_VAR_INIT(val);

Указанное значение должно быть совместимо с неатомарным типом, соответствующим данной атомарной переменной, например:

std::atomic i = ATOMIC_VAR_INIT(42);

std::string s;

std::atomic p = ATOMIC_VAR_INIT(&s);

Такая инициализация не атомарна, то есть любой доступ из другого потока к инициализируемой переменной в случае, когда инициализация не происходит-раньше этого доступа, приводит к гонке за данными и, следовательно, к неопределённому поведению.

Перечисление std::memory_orderприменяется для задания упорядочения доступа к памяти при выполнении атомарных операций.

Объявление

typedef enum memory_order {

memory_order_relaxed, memory_order_consume,

memory_order_acquire, memory_order_release,

memory_order_acq_rel, memory_order_seq_cst

} memory_order;

Операции, помеченные элементами этого перечисления, ведут себя, как описано ниже (подробное описание упорядочения доступа к памяти см. в главе 5).

STD::MEMORY_ORDER_RELAXED

Операция не обеспечивает никаких дополнительных ограничений на упорядочение.

STD::MEMORY_ORDER_RELEASE

Операция освобождения указанной ячейки памяти. Следовательно, она синхронизируется-с операцией захвата той же ячейки памяти, которая читает сохраненное значение.

STD::MEMORY_ORDER_ACQUIRE

Операция захвата указанной ячейки памяти. Если сохраненное значение было записано операцией освобождения, то сохранение синхронизируется-с этой операцией.

STD::MEMORY_ORDER_ACQ_REL

Операция чтения-модификации-записи. Ведет себя так, как будто одновременно заданы ограничения std::memory_order_acquireи std::memory_order_releaseдля доступа к указанной ячейке памяти.

STD::MEMORY_ORDER_SEQ_CST

Операция является частью цепочки последовательно согласованных операций, на которой определено полное упорядочение. Кроме того, если это сохранение, то оно ведет себя как операция с ограничением std::memory_order_release, если загрузка — то как операция с ограничением std::memory_order_acquire, а если это операция чтения-модификации-записи, то она ведет себя как операция с обоими ограничениями std::memory_order_acquireи std::memory_order_release. Эта семантика по умолчанию подразумевается для всех операций .

STD::MEMORY_ORDER_CONSUME

Операция потребления указанной ячейки памяти.

Функция std::atomic_thread_fence()вставляет в программу «барьер», чтобы принудительно обеспечить упорядочение доступа к памяти со стороны нескольких операций.

Объявление

extern "С" void atomic_thread_fence(std::memory_order order);

Результат

Вставляет барьер с требуемыми ограничениями на упорядочение доступа к памяти.

Барьер, для которого параметр orderравен std::memory_order_release, std::memory_order_acq_relили std::memory_order_seq_cstсинхронизируется-с операцией захвата некоторой ячейки памяти, если эта операция читает значение, сохраненное атомарной операцией, следующей за барьером в том же потоке, где поставлен барьер.

Операция освобождения синхронизируется-с барьером, для которого параметр orderравен std::memory_order_acquire, std::memory_order_acq_relили std::memory_order_seq_cst, если эта операция освобождения сохраняет значение, которое читается атомарной операцией, предшествующей барьеру, в том же потоке, где поставлен барьер.

Исключения

Нет.

Функция std::atomic_signal_fence()вставляет в программу «барьер», чтобы принудительно обеспечить упорядочение доступа к памяти со стороны операций в некотором потоке и операций в обработчике сигнала, находящемся в том же потоке.