gcc 原子操作与 volatile

最新推荐文章于 2022-12-19 11:37:21 发布

Phone-Li

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CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： C/C++

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/l402398703/article/details/38945747

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