gcc AtomicBuiltins 在 gcc 4.1.1 中的奇怪行为

Question

在 gcc doc 链接gcc-doc我看到 gcc 版本 4.1.1 具有原子内置函数。

在我的项目中，我们在centos5.0中使用gcc 4.1.1，然后编译后我们的项目在centos5.0之后运行良好。 这是我的测试代码。

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <stdbool.h>

static int count = 0;

void *test_func(void *arg)
{
    int i=0;
    int result = 0;
    for(i=0;i<2000;++i)
    {
        __sync_add_and_fetch(&count,1);
    }
    
    return NULL;
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
    pthread_t id[10];
    int i = 0;

    for(i=0;i<10;++i){
        pthread_create(&id[i],NULL,test_func,NULL);
    }

    for(i=0;i<10;++i){
        pthread_join(id[i],NULL);
    }
    //10*2000=20000
    printf("%u\n",count);

    return 0; 
}

当我将功能更改为以下内容时：

void *test_func(void *arg)
{
    int i=0;
    int result = 0;
    for(i=0;i<2000;++i)
    {
       result = __sync_add_and_fetch(&count,1);
    }
    
    return NULL;
}

gcc -g -o code code.c  -lpthread 

然后编译出错了：undefined reference to `__sync_add_and_fetch_4' 我不知道为什么会出错。

现在我想使用函数：__sync_val_compare_and_swap，这是来自stackoverflow的演示

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#include <pthread.h>
#include <stdbool.h>
#include <assert.h>

volatile bool lock;
void *locktest( void *arg )
{
    int i = 0;
    for ( i = 0 ; i < 100000 ; ++i )
    {
        // acquire a lock
        while( __sync_val_compare_and_swap( &lock, false, true ) == true )
        {
            // Spin while we don't acquire
        }

        // make sure we have the lock
        assert( lock == true );

        // release the lock
        assert( __sync_val_compare_and_swap( &lock, true, false ) == true );
    }
}

int main (void)
{
    return 0;
}

这是错误的编译：/root/library/demo/sync_val_compare.c:14: undefined reference to __sync_val_compare_and_swap_1' /root/library/demo/sync_val_compare.c:23: undefined reference to __sync_val_compare_and_swap_1'

我不知道为什么？我理解错了吗？

Answer 1

如果目标架构无法支持特定的__sync函数，GCC 会将其视为外部函数（以防您想提供实现）。 如果这样做，它会附加元素大小； 这就是4的来源。 您选择的目标架构似乎不支持 4 字节类型的原子add_and_fetch （这让我怀疑它根本不支持原子内在函数）。 使用-march编译器选项强制特定架构可能会有所帮助； 试试-march=native看看是否足够。

顺便说一句，对于支持它们的 GCC 版本，您应该使用__atomic内部函数而不是__sync内部函数。 __atomic内在函数使您可以更好地控制内存顺序保证，从而可能提高性能。 （不过，当您尝试在不支持它们的架构上使用它们时，两组内在函数都表现出相同的问题。）