gcc 原子操作 与 volatile

本文介绍了在Linux环境下,GCC的__sync_*原子操作函数如何确保并发编程中的原子性和CPU寄存器数据的一致性。同时,对比了volatile关键字的作用,它只保证了内存与寄存器的数据同步,但不具备原子性。在并发编程中,如果需要保证变量的有效性和不使用volatile,应使用GCC的原子操作。文章提到了并发编程中的ABA问题,并简单提及了CAS(Compare and Swap)硬件同步原语。

环境

Linux : 3.15.10-200.fc20.x86_64

gcc 版本 4.8.3 20140624 (Red Hat 4.8.3-1)


__sync_* 系列的函数 : 保证原子操作(lock 指令),也保证cpu寄存器数据一致性。(其实就是直接读写内存)

volatile : 保持寄存器数据一致性(每次重新读写内存到寄存器)


C代码:

int main(void)
{
    volatile int a = 10;
    ++a;
    __sync_add_and_fetch(&a , 1);
    a = 100;
    a += 200;
    a -= 100;

    int b = 10;
    ++b;
    b = 100;
    b += 200;
    b -= 100;

    __sync_add_and_fetch(&a , b);
    a += b;

    return 0;
} 



关键看这两行代码对应的汇编指令:

    __sync_add_and_fetch(&a , b);                
    a += b; 

汇编指令:

main:                                                                                                                                                                   
.LFB0:         
        .cfi_startproc                                                                                                                                                  
        pushq   %rbp                                                                                                
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