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c++ - 如果 `atomic<T>` 是无锁的并且大小与 `T` 相同，内存布局是否相同？

coder 2024-02-14 原文

This question here表示 std::atomic<T> 通常 应该与 T 具有相同的大小，而对于 x86、x64 和 ARM 上的 gcc、clang 和 msvc，情况确实如此。

在 std::atomic<T> 的实现中对于某些类型总是无锁 T ，它的内存布局是否保证与T的内存布局相同？ ？ std::atomic是否有任何额外的特殊要求？ ，比如对齐？

最佳答案

在查看 [atomics.types.generic] 时，您链接的答案部分引用了该答案，关于对齐的唯一评论是您之前看到的注释:

Note: The representation of an atomic specialization need not have the same size as its corresponding argument type. Specializations should have the same size whenever possible, as this reduces the effort required to port existing code

在较新的版本中:

The representation of an atomic specialization need not have the same size and alignment requirement as its corresponding argument type.

此外，至少一种架构，IA64，gives a requirement对于指令的原子行为，例如 cmpxchg.acq，这表明针对 IA64 的编译器可能需要以不同于非原子类型的方式对齐原子类型，即使在没有锁的情况下也是如此。

此外，使用打包结构等编译器功能将导致原子和非原子变体之间的对齐方式不同。考虑以下示例:

#include <atomic>
#include <iostream>
struct __attribute__ ((packed)) atom{
    char a;
    std::atomic_long b;
};
struct __attribute__ ((packed)) nonatom{
    char a;
    long b;
};

atom atom1;
nonatom nonatom1;
int disp_aligns(int num) {
    std::cout<< alignof(atom1.b) << std::endl;
    std::cout<< alignof(nonatom1.b) << std::endl;
}

关于 at least one configuration ，atom1.b 的对齐将在 8 字节边界上，而 nonatom1.b 的对齐将在 1 字节边界上。但是，这是在我们要求打包结构的假设下进行的；不清楚您是否对这个案例感兴趣。

关于c++ - 如果 `atomic<T>` 是无锁的并且大小与 `T` 相同，内存布局是否相同？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/55943556/

ampatomiccodesectionc++c++11abimemory-layout

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