记录数值原子操作

背景

c/c++ 中， ++或-- 又或是赋值，都不是原子操作，多线程时，使用锁和互斥量又太重，对性能造成一定损失。

原子操作API

为了提高赋值操作的效率，gcc提供了一组api，通过汇编级别的代码来保证赋值类操作的原子性，相对于涉及到操作系统系统调用和应用层同步的锁和互斥量，这组api的效率要高很多。

n++类

type __sync_fetch_and_add(type *ptr, type value, ...); // m+n
type __sync_fetch_and_sub(type *ptr, type value, ...); // m-n
type __sync_fetch_and_or(type *ptr, type value, ...);  // m|n
type __sync_fetch_and_and(type *ptr, type value, ...); // m&n
type __sync_fetch_and_xor(type *ptr, type value, ...); // m^n
type __sync_fetch_and_nand(type *ptr, type value, ...); // (~m)&n
/* 对应的伪代码 */
{ tmp = *ptr; *ptr op= value; return tmp; }
{ tmp = *ptr; *ptr = (~tmp) & value; return tmp; }   // nand

++n 类

type __sync_add_and_fetch(type *ptr, type value, ...); // m+n
type __sync_sub_and_fetch(type *ptr, type value, ...); // m-n
type __sync_or_and_fetch(type *ptr, type value, ...); // m|n
type __sync_and_and_fetch(type *ptr, type value, ...); // m&n
type __sync_xor_and_fetch(type *ptr, type value, ...); // m^n
type __sync_nand_and_fetch(type *ptr, type value, ...); // (~m)&n
/* 对应的伪代码 */
{ *ptr op= value; return *ptr; }
{ *ptr = (~*ptr) & value; return *ptr; } // nand

cas

bool __sync_bool_compare_and_swap (type *ptr, type oldval, type newval, ...);
type __sync_val_compare_and_swap (type *ptr, type oldval, type newval, ...);
/* 对应的伪代码 */
{ if (*ptr == oldval) { *ptr = newval; return true; } else { return false; } }
{ if (*ptr == oldval) { *ptr = newval; } return oldval; }