WinAPI _Interlocked *內在函數，用於char，簡稱

Question

我需要在char或short上使用_Interlocked ***函數，但是它需要長指針作為輸入。 似乎有功能_InterlockedExchange8，我看不到任何文檔。 看起來這是未記錄的功能。 另外，編譯器無法找到_InterlockedAdd8函數。 我將不勝感激有關該功能的任何信息，使用/不使用的建議以及其他解決方案。

更新1

我將嘗試簡化問題。 我該如何進行這項工作？

struct X
{
    char data;
};

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

我看到兩種可能的解決方案

1. 使用_InterlockedExchange8
2. 長時間投放another ，進行交換並將結果投放回X

第一個顯然是不好的解決方案。 第二個看起來更好，但是如何實現呢？

更新2

您如何看待這樣的事情？

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;
};

謝謝。

Answer 1

制作8位和16位互鎖功能非常容易，但是WinAPI中不包含這些功能的原因是由於IA64可移植性。 如果要支持Win64，則匯編器不能內聯，因為MSVC不再支持它。 作為使用MASM64的外部功能單元，它們將不如內聯代碼或內在函數快，因此，明智的方法是研究促進使用32位和64位原子運算的算法。

互鎖的API實現示例： intrin.asm

Answer 2

為什么要使用較小的數據類型？ 因此，您可以在一小塊存儲空間中容納其中的一堆嗎？ 這只會導致錯誤的共享和緩存行爭用。

無論您使用鎖定算法還是無鎖定算法，理想的情況是將數據分成至少128個字節（或CPU上的高速緩存行大小）的塊，一次僅由一個線程使用。

Answer 3

好吧，您必須使用可用的功能。 _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），也許其他一些互鎖的內在函數也可以在16位版本中使用，但是InterlockedAdd似乎沒有是，而且似乎根本沒有字節大小的互鎖的內在函數/函數。

所以...您需要退后一步，弄清楚如何在沒有IntrinsicAdd8情況下解決問題。

無論如何，為什么要使用單個字節？ 除非您有充分的理由使用較小的對象，否則請堅持使用int大小的對象。

Answer 4

創建新的答案，因為您的編輯稍微改變了一些內容：

• 使用_InterlockedExchange8
• 長時間投放另一個，進行交換並將結果投放回X

第一個根本行不通。 即使該函數存在，它也允許您一次原子更新一個字節。 這意味着整個對象將通過一系列步驟（ 不是原子的）進行更新。

除非X是long尺寸的POD類型，否則第二個也不起作用。 （並且除非它在sizeof(long)邊界上對齊，並且除非它與long大小相同）

為了解決此問題，您需要縮小X類型。 首先，當然可以保證是POD類型嗎？ 否則，您將面臨一個完全不同的問題，因為您不能安全地將非POD類型視為原始內存字節。

其次， X可能有什么尺寸？ 互鎖功能可以處理16、32，並且視情況而定，可以處理64甚至128位的寬度。

這涵蓋了您可能遇到的所有情況嗎？

如果不是，您可能必須放棄這些原子操作，並選擇普通的舊鎖。 鎖定互斥鎖以確保一次只有一個線程觸摸這些對象。