c++ - MinGW 4.6.2 std::atomic 指针

Question

我在 Windows XP 上使用 MinGW 4.6.2，我遇到了 std::atomic 的一些奇怪行为。情况如下:

• 线程 A 创建一个 std::atomic 变量(使用 T* 作为模板参数)。
• 线程 B 修改它。
• 线程 A 等待修改，然后读取变量。

最终结果是线程A读取的值不是线程B设置的值。

如果我删除 std::atomic(即将变量保存为指针)，它会按预期工作。更有趣的是，如果我将模板参数设置为 unsigned long 并将指针转换到 T* 或从 T* 转换，它会按预期工作。

我正在使用赋值运算符来设置值并使用加载成员来获取值。

我是否遗漏了带有 T* 作为参数的 std::atomic 应该如何工作，或者这是一种损坏的行为？

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一些代码

    #include <boost/thread.hpp>
    #include <atomic>

    using namespace std;

    void* vptr;
    std::atomic<unsigned int> aui;
    std::atomic<void*> aptr;

    void foo()
    {
        vptr = (void*) 0x123;
        aui = (unsigned int) 0x123;
        aptr = (void*) 0x123;
    }

    int main(int argc, char* argv[])
    {
        boost::thread threadA;

        vptr = nullptr;
        aui = 0;
        aptr = nullptr;

        threadA = boost::thread(foo);
        threadA.join();

        cout << vptr << " " << (void*)aui.load() << " " << aptr.load();

        return 0;
    }

输出是:0x123 0x123 0x41d028

Answer 1

我用 MinGW 4.6.1 重现了您的问题(并发现它已在 4.7.0 中修复)。如果您无法移动到已解决问题的较新 MinGW，您应该能够修补 lib/gcc/mingw32/4.6.2/include/c++/bits/atomic_0.h header 对 _ATOMIC_STORE_ 宏的定义如下(假设 4.6.2 中的 header 与 4.6.1 足够相似):

#if 0 /* disable the original broken macro */
#define _ATOMIC_STORE_(__a, __n, __x)                      \
  ({typedef __typeof__(_ATOMIC_MEMBER_) __i_type;                          \
    __i_type* __p = &_ATOMIC_MEMBER_;                      \
    __typeof__(__n) __w = (__n);                           \
    __atomic_flag_base* __g = __atomic_flag_for_address(__p);          \
    __atomic_flag_wait_explicit(__g, __x);                 \
    *__p = __w;                                \
    atomic_flag_clear_explicit(__g, __x);                      \
    __w; })
#else
#define _ATOMIC_STORE_(__a, __n, __x)                      \
  ({typedef __typeof__(_ATOMIC_MEMBER_) __i_type;                          \
    __i_type* __pxx = &_ATOMIC_MEMBER_;                    \
    __typeof__(__n) __w = (__n);                           \
    __atomic_flag_base* __g = __atomic_flag_for_address(__pxx);        \
    __atomic_flag_wait_explicit(__g, __x);                 \
    *__pxx = __w;                                  \
    atomic_flag_clear_explicit(__g, __x);                      \
    __w; })
#endif

问题似乎出在名为 __p 的宏中的局部变量，当使用同样名为 __p 的变量调用宏作为宏参数时，这显然会导致混淆__n。当 __n 扩展为 __p 时，扩展的宏访问局部变量，而不是访问调用者“传入”的变量。