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CAS

声明：

bool compare_exchange_weak( T& expected, T desired,
                            std::memory_order success,
                            std::memory_order failure ) noexcept;

更新失败时，会将当前 atomic 对象值赋给 expected

例子：

template <typename T>
void UpdateMaximum(std::atomic<T>& maximum_value, T const& value) noexcept {
  T prev_value = maximum_value;
  while (prev_value < value &&
         !maximum_value.compare_exchange_weak(prev_value, value)) {
  }
}

compare_exchange_weak 在缺少单条 CAS 操作的机器上，处理器不能保证其能够自动完成，所以即使当原始值与期望值一样时，存储也可能不成功。这称为 “伪失败”。

compare_exchange_strong 保证了原始值与期望值一样时，操作一定成功。

如果不论预期值是什么都需要修改原子变量的值，那么可以循环调用 compare_exchange() 函数。

• 如果值容易存储，那么使用 compare_exchange_weak 能够避免双重循环（compare_exchange_strong 中包含一个循环），即使可能发生伪失败。
• 如果值不容易存储，那么使用 compare_exchange_strong 能够避免对值的重复计算。

std::atomic

用户自定义类型的原子变量有很多严格的限制，对于 std::atomic<MyType>，MyType 需要：

• 对于 MyType ， MyType 的所有基类和 MyType 的所有非静态成员的拷贝构造函数必须是 trivial （编译器自动生成的）。
• MyType 不能具有虚拟方法或基类。
• MyType 必须按位比较，以便可以应用C函数 memcpy 或 memcmp。

你可以使用 std::is_trivially_copy_constructible，std::is_polymorphic 和 std::is_trivial 来对其进行约束检查。 这些所有功能都是 type-traits 库的一部分。

volatile and atomic

volatile

1. 与平台无关的多线程程序，volatile几乎无用（Java的volatile除外）
2. volatile 不保证原子性（一般需使用CPU提供的LOCK指令）
3. volatile 不保证执行顺序
4. volatile 不提供内存屏障（Memory Barrier）和内存栅栏（Memory Fence）
5. 多核环境中内存的可见性和 CPU 执行顺序不能通过 volatile 来保障，而是依赖于 CPU 内存屏障