c++ - 如何编写安全的原子对象包装器？

Question

我一直在尝试编写一个包装类来包装 Win32 内部函数，例如 InterlockedIncrement、InterlockedExchange。尽管我的问题可能与支持类似内在函数的其他平台类似。

我有一个基本的模板类型:

template <typename T, size_t W = sizeof(T)>
class Interlocked {};

它部分专门用于不同大小的数据类型。例如，这是 32 位的:

//
// Partial specialization for 32 bit types
//
template<typename T>
class Interlocked <T, sizeof(__int32)>
{
public:

    Interlocked<T, sizeof(__int32)>() {};

    Interlocked<T, sizeof(__int32)>(T val) : m_val(val) {}

    Interlocked<T, sizeof(__int32)>& Interlocked<T, sizeof(__int32)>::operator= (T val)
    {
        InterlockedExchange((LONG volatile *)&m_val, (LONG)val);
        return *this;
    }

    Interlocked<T, sizeof(__int32)> Interlocked<T, sizeof(__int32)>::operator++()
    {
        return static_cast<T>(InterlockedIncrement((LONG volatile *)&m_val));
    }

    Interlocked<T, sizeof(__int32)> Interlocked<T, sizeof(__int32)>::operator--()
    {
        return static_cast<T>(InterlockedDecrement((LONG volatile *)&m_val));
    }

    Interlocked<T, sizeof(__int32)>& Interlocked<T, sizeof(__int32)>::operator+(T val)
    {
        InterlockedExchangeAdd((LONG volatile *)&m_val, (LONG) val);
        return *this;
    }

    Interlocked<T, sizeof(__int32)>& Interlocked<T, sizeof(__int32)>::operator-(T val)
    {
        InterlockedExchangeSubtract((LONG volatile *)&m_val, (LONG) val);
        return *this;
    }

    operator T()
    {
        return m_val;
    }

private:

    T m_val;
};

但是，我得出的结论是我不知道如何安全地编写这样一个对象。具体来说，我意识到在执行互锁操作后返回 *this 允许另一个线程在变量返回之前更改变量。这使类型的点无效。有没有可能写出这样的东西？大概 std::atomic 解决了这个问题，但我无法在我的编译器中访问它......

Answer 1

如果你没有std::atomic，你可以使用boost::atomic(出现在最新的Boost 1.53)，这是经过很好的交叉测试-平台实现。