c++ - 仅使用 8 字节 CAS 无锁？ C++

Question

我使用的 64 位 x86 系统限制为最多 8 个字节用于比较和交换操作。由于指针是 8 字节，我需要一个计数器来避免 ABA 问题，是否可以修改未用于存储计数器的指针的高 16 位？

pointer_as_dec = reinterpret_cast<uintptr_t>(&node); // Node address
pointer_as_dec+(1LLU<<48); // Initialize the counter in one of the upper bits

是否可以使用__sync_bool_compare_and_swap函数来存储修改后的指针地址？

Answer 1

好吧，这不能保证根据任何标准工作——您真正允许将指针转换为 int 的唯一事情是将其原封不动地转换回指针。但实际上，它可以在任何 x86_64 平台和几乎任何其他当前平台上运行。显然，您并不期望特定于 gcc、特定于 x86_64 的代码是可移植的。所以，这里没问题。

此外，uintptr_t 不是 supported types 之一对于 gcc 原子函数——但它与 unsigned long long int 完全兼容，也就是。 (如果您担心这一点，您可以随时添加第二个 Actor ……)所以，这里也没有问题。

与此同时，__sync_bool_compare_and_swap 并不关心您是否在那个 uintptr_t 中走私指针；就它而言，它只是一个无符号的 64 位整数。所以，这里没问题。

你真的能确定前 16 位总是空的吗？在 x86_64 linux 中，它们用于您的普通用户内存。它们可能不用于指向内核内存或内存映射硬件的指针，并且它们可能不在其他 x86_64 系统上——但如果不是，它们将全部为 1。正如 Brendan 指出的那样，在没有 128 位 CAS 的 x86_64 硬件上运行的任何东西都可以得到保证。*因此，如果您需要指向此类系统的此类内存或端口，只需使用 15 位而不是 16 位。(即使那不是真的，假设你指向的是 64 位对齐的对象，你在指针的另一端也有 6 个空闲位，你可以使用它来代替/另外使用。)所以，不这里也有问题。

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* 除非 AMD 或 Intel 或其他人决定更改虚拟地址大小并且还决定取消 128 位 CAS 的可能性极小......