使用 32 位原子變量實現(xiàn) 64 位原子計數(shù)器
問題：
使用32位設(shè)計并實現(xiàn)64位原子計數(shù)器原子變量。計數(shù)器有一個寫入器（信號處理程序）和多個讀取器。
代碼：
class counter {
atomic<uint32_t> lo_{};
atomic<uint32_t> hi_{};
atomic<uint32_t> gen_{};
uint64_t read() const {
auto acquire = memory_order_acquire;
uint32_t lo, hi, gen1, gen2;
do {
gen1 = gen_.load(acquire);
lo = lo_.load(acquire);
hi = hi_.load(acquire);
gen2 = gen_.load(acquire);
} while (gen1 != gen2 || (gen1 & 1));
return (uint64_t(hi) << 32) | lo;
}
void increment() {
auto release = memory_order_release;
gen_.fetch_add(1, release);
uint32_t newlo = 1 + lo_.fetch_add(1, release);
if (newlo == 0) {
hi_.fetch_add(1, release);
}
gen_.fetch_add(1, release);
}
};
答案：
提供的代碼是使用 32 位原子變量的 64 位原子計數(shù)器的正確實現(xiàn)。它使用一種稱為 SeqLock 的技術(shù)，該技術(shù)采用生成計數(shù)來保持計數(shù)器高半部分和低半部分的一致性。
讀取操作在處理時使用循環(huán)來獲取計數(shù)器的正確狀態(tài)讀者和作者之間潛在的競爭條件。寫入操作以原子方式遞增計數(shù)器的高位和低位部分，使用內(nèi)存排序來確保正確的行為。
改進(jìn)的實現(xiàn)：
雖然提供的代碼是正確的，可以對其進(jìn)行改進(jìn)以獲得更好的性能和效率：
- 而不是對計數(shù)器有效負(fù)載使用原子 RMW 操作，它們可以替換為普通加載和存儲，以避免不必要的開銷。
- 序列計數(shù)器也可以用普通加載和存儲來維護(hù)，因為它只需要單調(diào)遞增而不需要原子更新。
替代設(shè)計：
完全消除原子 RMW 操作需求的替代設(shè)計是使用 volatile uint64_t 和 std::atomic
以上是如何僅使用 32 位原子變量實現(xiàn) 64 位原子計數(shù)器？的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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c Destructors代碼樣本
Jun 13, 2025 am 12:04 AM
C 中的析構(gòu)函數(shù)用于釋放對象所占用的資源。1)它們在對象生命周期結(jié)束時自動調(diào)用，如離開作用域或使用delete。2)設(shè)計時需考慮資源管理、異常安全性和性能優(yōu)化。3)避免在析構(gòu)函數(shù)中拋出異常，并使用RAII模式確保資源釋放。4)在基類中定義虛析構(gòu)函數(shù)以確保派生類對象正確銷毀。5)性能優(yōu)化可通過對象池或智能指針實現(xiàn)。6)保持析構(gòu)函數(shù)線程安全和簡潔，專注于資源釋放。
c多態(tài)性：功能是否超載一種多態(tài)性？
Jun 20, 2025 am 12:05 AM
是的，函數(shù)重載是C 中的一種多態(tài)形式，具體來說是編譯時多態(tài)。1.函數(shù)重載允許使用相同名稱但不同參數(shù)列表的多個函數(shù)。2.編譯器根據(jù)提供的參數(shù)在編譯時決定調(diào)用哪個函數(shù)。3.與運(yùn)行時多態(tài)不同，函數(shù)重載在運(yùn)行時沒有額外開銷，實現(xiàn)簡單，但靈活性較低。
C中有哪種多態(tài)性的多態(tài)性？解釋了
Jun 20, 2025 am 12:08 AM
C 有兩種主要的多態(tài)類型：編譯時多態(tài)和運(yùn)行時多態(tài)。1.編譯時多態(tài)通過函數(shù)重載和模板實現(xiàn)，提供高效但可能導(dǎo)致代碼膨脹。2.運(yùn)行時多態(tài)通過虛函數(shù)和繼承實現(xiàn)，提供靈活性但有性能開銷。
如何在C中實施多態(tài)性：逐步教程
Jun 14, 2025 am 12:02 AM
實現(xiàn)C 中的多態(tài)性可以通過以下步驟實現(xiàn)：1)使用繼承和虛函數(shù)，2)定義一個包含虛函數(shù)的基類，3)派生類重寫這些虛函數(shù)，4)使用基類指針或引用調(diào)用這些函數(shù)。多態(tài)性允許不同類型的對象被視為同一基類型的對象，從而提高代碼的靈活性和可維護(hù)性。
C：多態(tài)性真的有用嗎？
Jun 20, 2025 am 12:01 AM
是的，C 中的多態(tài)性非常有用。 1)它提供了靈活性，允許輕松添加新類型；2)促進(jìn)代碼重用，減少重復(fù)；3)簡化維護(hù)，使代碼更易擴(kuò)展和適應(yīng)變化。盡管存在性能和內(nèi)存管理的挑戰(zhàn)，但其優(yōu)勢在復(fù)雜系統(tǒng)中尤為顯著。
C驅(qū)動器：常見錯誤
Jun 20, 2025 am 12:12 AM
C destructorscanleadtoseveralcommonerrors.Toavoidthem:1)Preventdoubledeletionbysettingpointerstonullptrorusingsmartpointers.2)Handleexceptionsindestructorsbycatchingandloggingthem.3)Usevirtualdestructorsinbaseclassesforproperpolymorphicdestruction.4
C中的多態(tài)性：綜合指南
Jun 21, 2025 am 12:11 AM
C 中的多態(tài)性分為運(yùn)行時多態(tài)性和編譯時多態(tài)性。1.運(yùn)行時多態(tài)性通過虛函數(shù)實現(xiàn)，允許在運(yùn)行時動態(tài)調(diào)用正確的方法。2.編譯時多態(tài)性通過函數(shù)重載和模板實現(xiàn)，提供更高的性能和靈活性。
C中的多態(tài)性的各種形式是什么？
Jun 20, 2025 am 12:21 AM
C polymorphismincludescompile-time,runtime,andtemplatepolymorphism.1)Compile-timepolymorphismusesfunctionandoperatoroverloadingforefficiency.2)Runtimepolymorphismemploysvirtualfunctionsforflexibility.3)Templatepolymorphismenablesgenericprogrammingfo
