WinAPI _Interlocked *内在函数，用于char，简称

Question

我需要在char或short上使用_Interlocked ***函数，但是它需要长指针作为输入。 似乎有功能_InterlockedExchange8，我看不到任何文档。 看起来这是未记录的功能。 另外，编译器无法找到_InterlockedAdd8函数。 我将不胜感激有关该功能的任何信息，使用/不使用的建议以及其他解决方案。

更新1

我将尝试简化问题。 我该如何进行这项工作？

struct X
{
    char data;
};

X atomic_exchange(X another)
{
    return _InterlockedExchange( ??? );
}

我看到两种可能的解决方案

1. 使用_InterlockedExchange8
2. 长时间投放another ，进行交换并将结果投放回X

第一个显然是不好的解决方案。 第二个看起来更好，但是如何实现呢？

更新2

您如何看待这样的事情？

template <typename T, typename U>
class padded_variable
{
public:
    padded_variable(T v): var(v) {}
    padded_variable(U v): var(*static_cast<T*>(static_cast<void*>(&v))) {}
    U& cast()
    {
        return *static_cast<U*>(static_cast<void*>(&var));
    }
    T& get()
    {
        return var;
    }
private:
    T var;
    char padding[sizeof(U) - sizeof(T)];
};

struct X
{
    char data;
};

template <typename T, int S = sizeof(T)> class var;
template <typename T> class var<T, 1>
{
public:
    var(): data(T()) {}
    T atomic_exchange(T another)
    {
        padded_variable<T, long> xch(another);
        padded_variable<T, long> res(_InterlockedExchange(&data.cast(), xch.cast()));
        return res.get();
    }
private:
    padded_variable<T, long> data;
};

谢谢。

Answer 1

制作8位和16位互锁功能非常容易，但是WinAPI中不包含这些功能的原因是由于IA64可移植性。 如果要支持Win64，则汇编器不能内联，因为MSVC不再支持它。 作为使用MASM64的外部功能单元，它们将不如内联代码或内在函数快，因此，明智的方法是研究促进使用32位和64位原子运算的算法。

互锁的API实现示例： intrin.asm

Answer 2

为什么要使用较小的数据类型？ 因此，您可以在一小块存储空间中容纳其中的一堆吗？ 这只会导致错误的共享和缓存行争用。

无论您使用锁定算法还是无锁定算法，理想的情况是将数据分成至少128个字节（或CPU上的高速缓存行大小）的块，一次仅由一个线程使用。

Answer 3

好吧，您必须使用可用的功能。 _InterlockedIncrement和`_InterlockedCompareExchange在16位和32位版本中可用（后者在64位版本中也可用），也许其他一些互锁的内在函数也可以在16位版本中使用，但是InterlockedAdd似乎没有是，而且似乎根本没有字节大小的互锁的内在函数/函数。

所以...您需要退后一步，弄清楚如何在没有IntrinsicAdd8情况下解决问题。

无论如何，为什么要使用单个字节？ 除非您有充分的理由使用较小的对象，否则请坚持使用int大小的对象。

Answer 4

创建新的答案，因为您的编辑稍微改变了一些内容：

• 使用_InterlockedExchange8
• 长时间投放另一个，进行交换并将结果投放回X

第一个根本行不通。 即使该函数存在，它也允许您一次原子更新一个字节。 这意味着整个对象将通过一系列步骤（ 不是原子的）进行更新。

除非X是long尺寸的POD类型，否则第二个也不起作用。 （并且除非它在sizeof(long)边界上对齐，并且除非它与long大小相同）

为了解决此问题，您需要缩小X类型。 首先，当然可以保证是POD类型吗？ 否则，您将面临一个完全不同的问题，因为您不能安全地将非POD类型视为原始内存字节。

其次， X可能有什么尺寸？ 互锁功能可以处理16、32，并且视情况而定，可以处理64甚至128位的宽度。

这涵盖了您可能遇到的所有情况吗？

如果不是，您可能必须放弃这些原子操作，并选择普通的旧锁。 锁定互斥锁以确保一次只有一个线程触摸这些对象。