使用32 位元原子變數(shù)實作64 位元原子計數(shù)器
問題：
問題：程式碼：class counter {
atomic<uint32_t> lo_{};
atomic<uint32_t> hi_{};
atomic<uint32_t> gen_{};
uint64_t read() const {
auto acquire = memory_order_acquire;
uint32_t lo, hi, gen1, gen2;
do {
gen1 = gen_.load(acquire);
lo = lo_.load(acquire);
hi = hi_.load(acquire);
gen2 = gen_.load(acquire);
} while (gen1 != gen2 || (gen1 & 1));
return (uint64_t(hi) << 32) | lo;
}
void increment() {
auto release = memory_order_release;
gen_.fetch_add(1, release);
uint32_t newlo = 1 + lo_.fetch_add(1, release);
if (newlo == 0) {
hi_.fetch_add(1, release);
}
gen_.fetch_add(1, release);
}
};
答案：
提供的程式碼是使用32 位元原子變數(shù)的64 位元原子計數(shù)器的正確實作。它使用一種稱為 SeqLock 的技術(shù)，該技術(shù)採用生成計數(shù)來保持計數(shù)器高半部分和低半部分的一致性。 讀取操作在處理時使用循環(huán)來獲取計數(shù)器的正確狀態(tài)讀者和作者之間潛在的競爭條件。寫入操作以原子方式遞增計數(shù)器的高位元和低位元部分，使用記憶體排序來確保正確的行為。改進的實現(xiàn)：
雖然提供的程式碼是正確的，可以對其進行改進以獲得更好的性能和效率：- 而不是對計數(shù)器有效負載使用原子RMW 操作，它們可以替換為普通加載和存儲，以避免不必要的開銷。
- 序列計數(shù)器也可以用普通載入和儲存來維護，因為它只需要單調(diào)遞增而不需要原子更新。
替代設(shè)計：
完全消除原子RMW 操作需求的替代設(shè)計是使用volatile uint64_t 和std::atomic以上是如何僅使用 32 位元原子變數(shù)實現(xiàn) 64 位元原子計數(shù)器？的詳細內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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