如何通過原子增量和比較交換操作處理整數溢出？

Question

我正在編寫一些實現（無符號）整數計數器的代碼。

1. 從任意數量的線程中使用它。
2. 線程應該每次都獲得唯一值，直到溢出為止。
3. 如果整數類型范圍溢出，則應返回零。
4. 我可以使用原子增量函數（返回舊值）和原子比較和交換函數。

到目前為止，我提出的所有方案都遇到了溢出時的競爭狀況。 是否可以在這些約束條件下實現計數器？

Answer 1

您可以通過比較和交換來構建所有內容。 通用算法是

int DoSomeAtomicCalculation()
{
    static int value;
    int capture, newValue;
    do {
        capture = value;
        newValue = some_function_based_on(capture);
    } while (!compare_and_swap(value, capture, newValue));
    return newValue;
}

（我假設compare_and_swap帶有變量，比較值和交換值，如果比較成功（並且發生交換），則返回true 。