对原子变量的非原子操作

Question

假设我有这个代码：

std::atomic<int> a1;
std::atomic<int> a2;
std::atomic<int> a3;

std::atomic_store(&a1, 1);
std::atomic_store(&a2, 1);
std::atomic_store(&a3, 2);

int a2Value = std::atomic_load_explicit(&a2, std::memory_order_relaxed);
int a3Value = std::atomic_load_explicit(&a3, std::memory_order_relaxed);

std::atomic_compare_exchange_strong_explicit(
    &a1, 
    &a2Value, 
    a3Value, 
    std::memory_order_relaxed, 
    std::memory_order_relaxed);

我可以用以下内容替换它以避免两次原子读取（安全吗？）：

a2Value = static_cast<int>(a2);
a3Value = static_cast<int>(a3);

std::atomic_compare_exchange_strong_explicit(
    &a1, 
    &a2Value, 
    a3Value, 
    std::memory_order_relaxed, 
    std::memory_order_relaxed);

我也可以使用类似这样的代码来编写原子变量而不是原子写入吗？

*reinterpret_cast<int*>(&a2) = 5;

Answer 1

不，你不能。

如果您有一个平台，其中对齐整数的读取始终是原子的，那么您就没有避免任何原子操作。 如果您有一个平台，其中对齐整数的读取并不总是原子的，那么代码显然是不安全的。

Answer 2

当需要或不需要原子性时，能够互换使用原子和非原子类型会很棒。 然而，C++ 模型中没有任何东西允许它，而且很多事情都与它背道而驰。

但是内存模型首先是不健全的（例如：它没有定义任何行为，它毫无意义）所以它应该从头开始重建，然后你应该考虑你的建议。