c - 关于 c struct (gcc) 问题的原子加载/保存

Question

试试我的运气来实现无锁单链表。

typedef _Atomic struct _node
  {
    void *data;
    struct _node *next;
  } Node;

这是否也使具有 _Atomic 的结构的所有成员都成为原子？

void add_head ( Linked_list* list, void* data )
{
  if ( debugging )
  {
      printf ( "%s\n", __func__ );
  }
  Node *node = ( Node* ) calloc ( 1, sizeof (Node ) );
  //init_node_mutex(node);
  //lock_node_mutex(node);
  atomic_exchange ( &node->next, NULL );
  atomic_exchange ( &node->data, data );

  if ( list->head == NULL )
  {
      Node* the_tail = atomic_load ( &list->tail );
      //  lock_node_mutex ( the_tail );
      atomic_exchange ( &node->next, NULL );
      atomic_compare_exchange_weak ( &list->tail, the_tail, node );

      //unlock_node_mutex ( the_tail );

  }
  else
  {

      Node* the_next = atomic_load ( &node->next );
      // lock_node_mutex ( the_next );
      atomic_compare_exchange_weak ( &node->next, the_next, list->head );
      // unlock_node_mutex ( the_next );
  }

  Node* the_head = atomic_load ( & list->head );
  //lock_node_mutex ( the_head );
  atomic_store ( &list->head, node );
  atomic_store ( &list->current, node );
  //unlock_node_mutex ( the_head );
  //unlock_node_mutex(node);
  atomic_fetch_add ( &list->size, 1 );
}

atomic_load 和 atomic_store 的用法是否正确？

Answer 1

好吧，我考虑过是将其发布为“评论”还是“回答”，但我打算在这里孤注一掷。

我的直觉告诉我“你正在执行的单个操作是否是“原子的”真的无关紧要，因为你正在连续执行许多操作以完成您最终要尝试做的事情。即使这些单独的步骤是“原子的”，整个操作也不是。

“原子”操作是使用专用机器指令的操作，例如 x86 上的 LOCK 前缀或 big- 上的“compare-and-swap”指令iron，执行单个操作，这样其他CPU(或核心)将不会干扰该单个操作。

但是，无论是否是原子的，您都无法在“一条指令”中完成您想做的事情。

因此，我诚挚地建议您现在放弃您目前的类(class)，将那些“互斥”调用放回去，并删除“原子”。您的代码(以及所有此类代码...)需要这些互斥量。在我看来，您是在追逐一只白兔进入死胡同。

(顺便说一下，“互斥”操作有时会很好地利用这些“原子指令”，因此它们的效率可能比您担心的要高得多。)