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

Объявление

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

Результат

Вставляет барьер с требуемыми ограничениями на упорядочение доступа к памяти. Функция эквивалентна std::atomic_thread_fence(order)с тем отличием, что ограничения применяются только к потоку и обработчику сигнала в том же потоке.

Исключения

Нет.

Класс std::atomic_flagпредоставляет самый простой атомарный флаг. Это единственный тип данных в стандарте С++, который гарантированно свободен от блокировок (хотя в большинстве реализаций этим свойством обладают и многие другие атомарные типы).

Объект типа std::atomic_flagможет находиться в одном из двух состояний: установлен или сброшен .

Определение класса

struct atomic_flag {

atomic_flag() noexcept = default;

atomic_flag(const atomic_flag&) = delete;

atomic_flag& operator=(const atomic_flag&) = delete;

atomic_flag& operator=(const atomic_flag&) volatile = delete;

bool test_and_set(memory_order = memory_order_seq_cst)

volatile noexcept;

bool test_and_set(memory_order = memory_order_seq_cst) noexcept;

void clear(memory_order = memory_order_seq_cst)

volatile noexcept;

void clear(memory_order = memory_order_seq_cst) noexcept;

};

bool atomic_flag_test_and_set(volatile atomic_flag*) noexcept;

bool atomic_flag_test_and_set(atomic_flag*) noexcept;

bool atomic_flag_test_and_set_explicit(

volatile atomic_flag*, memory_order) noexcept;

bool atomic_flag_test_and_set_explicit(

atomic_flag*, memory_order) noexcept;

void atomic_flag_clear(volatile atomic_flag*) noexcept;

void atomic_flag_clear(atomic_flag*) noexcept;

void atomic_flag_clear_explicit(

volatile atomic_flag*, memory_order) noexcept;

void atomic_flag_clear_explicit(

atomic_flag*, memory_order) noexcept;

#define ATOMIC_FLAG_INIT unspecified

STD::ATOMIC_FLAG , КОНСТРУКТОР ПО УМОЛЧАНИЮ

He оговаривается, в каком состоянии находится сконструированный по умолчанию экземпляр std::atomic_flag: установлен или сброшен. Для объектов со статическим временем жизни обеспечивается статическая инициализация.

Объявление

std::atomic_flag() noexcept = default;

Результат

Конструирует новый объект std::atomic_flagв неопределенном состоянии.

Исключения

Нет.

STD::ATOMIC_FLAG , ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ МАКРОСОМ ATOMIC_FLAG_INIT

Экземпляр типа std::atomic_flagможет быть инициализирован макросом ATOMIC_FLAG_INIT, и в таком случае его начальное состояние — сброшен . Для объектов со статическим временем жизни обеспечивается статическая инициализация.

Объявление

#define ATOMIC_FLAG_INIT unspecified

Использование

std::atomic_flag flag = ATOMIC_FLAG_INIT;

Результат

Конструирует новый объект std::atomic_flagв состоянии сброшен .

Исключения

Нет.

STD::ATOMIC_FLAG::TEST_AND_SET , ФУНКЦИЯ-ЧЛЕН

Атомарно устанавливает флаг и проверяет, был ли он установлен.

Объявление

bool test_and_set(memory_order order = memory_order_seq_cst)

volatile noexcept;

bool test_and_set(memory_order order = memory_order_seq_cst)

noexcept;

Результат

Атомарно устанавливает флаг.

Возвращаемое значение

true, если флаг был установлен в точке вызова; false, если флаг был сброшен.

Исключения

Нет.

Примечание. Это атомарная операция чтения-модификации-записи для ячейки памяти, содержащей *this.

STD::ATOMIC_FLAG_TEST_AND_SET , ФУНКЦИЯ, НЕ ЯВЛЯЮЩАЯСЯ ЧЛЕНОМ КЛАССА

Атомарно устанавливает флаг и проверяет, был ли он установлен.

Объявление

bool atomic_flag_test_and_set(

volatile atomic_flag* flag) noexcept;

bool atomic_flag_test_and_set(atomic_flag* flag) noexcept;

Результат

return flag->test_and_set();

STD::ATOMIC_FLAG_TEST_AND_SET_EXPLICIT , ФУНКЦИЯ, HE ЯВЛЯЮЩАЯСЯ ЧЛЕНОМ КЛАССА

Атомарно устанавливает флаг и проверяет, был ли он установлен.

Объявление

bool atomic_flag_test_and_set_explicit(

volatile atomic_flag* flag, memory_order order) noexcept;

bool atomic_flag_test_and_set_explicit(

atomic_flag* flag, memory_order order) noexcept;

Результат

return flag->test_and_set(order);

STD::ATOMIC_FLAG::CLEAR , ФУНКЦИЯ-ЧЛЕН

Атомарно сбрасывает флаг.

Объявление

void clear(memory_order order = memory_order_seq_cst) volatile noexcept;

void clear(memory_order order = memory_order_seq_cst) noexcept;

Предусловия

Параметр order должен принимать одно из значений std::memory_order_relaxed, std::memory_order_releaseили std::memory_order_seq_cst.

Результат

Атомарно сбрасывает флаг.

Исключения

Нет.

Примечание. Это атомарная операция сохранения для ячейки памяти, содержащей *this.

STD::ATOMIC_FLAG_CLEAR , ФУНКЦИЯ, НЕ ЯВЛЯЮЩАЯСЯ ЧЛЕНОМ КЛАССА

Атомарно сбрасывает флаг.

Объявление

void atomic_flag_clear(volatile atomic_flag* flag) noexcept;

void atomic_flag_clear(atomic_flag* flag) noexcept;

Результат

flag->clear();

STD::ATOMIC_FLAG_CLEAR_EXPLICIT , ФУНКЦИЯ, HE ЯВЛЯЮЩАЯСЯ ЧЛЕНОМ КЛАССА

Атомарно сбрасывает флаг.

Объявление

void atomic_flag_clear_explicit(

volatile atomic_flag* flag, memory_order order) noexcept;

void atomic_flag_clear_explicit(

atomic_flag* flag, memory_order order) noexcept;

Результат

return flag->clear(order);

Шаблон класса std::atomicявляется оберткой, позволяющей строить атомарные операции для любого типа, удовлетворяющего следующим условиям.

Параметр шаблона BaseТуредолжен:

• иметь тривиальный конструктор по умолчанию;

• иметь тривиальный копирующий оператор присваивания;

• иметь тривиальный деструктор;

• допускать побитовое сравнение на равенство.

По существу, это означает, что конкретизация std::atomic<���некоторый-встроенный-тип>допустима, как и конкретизация std::atomic<���некоторая-простая-структура>, но такие вещи, как std::atomic, недопустимы.

Помимо основного шаблона, имеются специализации для встроенных целочисленных типов и указателей, которые предоставляют дополнительные операции, например x++.

Экземпляры std::atomicне удовлетворяют требованиям концепций CopyConstructibleи CopyAssignable, потому что такие операции невозможно выполнить атомарно.

Определение класса

template

struct atomic {

atomic() noexcept = default;

constexpr atomic(BaseType) noexcept;

BaseType operator=(BaseType) volatile noexcept;

BaseType operator=(BaseType) noexcept;

atomic(const atomic&) = delete;

atomic& operator=(const atomic&) = delete;

atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;

bool is_lock_free() const volatile noexcept;

bool is_lock_free() const noexcept;

void store(BaseType, memory_order = memory_order_seq_cst)

volatile noexcept;

void store(BaseType, memory_order = memory_order_seq_cst)

noexcept;

BaseType load(memory_order = memory_order_seq_cst)

const volatile noexcept;

BaseType load(memory_order = memory_order_seq_cst)

const noexcept;

BaseType exchange(BaseType, memory_order = memory_order_seq_cst)