哪些 C 和 C 型在 64 位元 x86-64 系統上表現出自然的原子行為？

哪些 C 和 C 型在 64 位元電腦上本質上是原子性的？

與語言標準不同，GNU C 和 GNU C 編譯器是基於特定體系結構處理原子性。雖然 C11 和 C 11 引入了 _Atomic 類型和 std::atomic 。分別類型，本文僅關注自然原子讀取和寫入，不包括原子遞增、遞減或複合賦值。

64 位元 Linux 電腦上的原子性保證

在 64 位元 Linux 上具有 x86-64處理器的計算機，以下類型具有天然的原子讀取和寫道：

• int
• _Atomic_word

但是，值得注意的是，根據語言標準，即使這些類型也不是絕對自動原子的。

理解原子性

主要有兩個「原子」的意思：

• 關於訊號的原子：確保在不同指令執行期間呼叫的訊號處理程序只會看到易失性sig_atomic_t 變數的舊值或新值。
• 相對於執行緒的原子性：保證並發存取物件將導致所有執行緒看到正確的值。為了實現這一點，_Atomic 或 std::atomic 類型是必要的。

編譯器最佳化和原子性

僅僅因為類型在硬體層級自然是原子的，並不意味著編譯器將始終使用原子指令來存取它。最佳化可能會導致非原子訪問，即使對於已知在目標硬體上是原子的資料類型也是如此。

例如，從 x86 上的 32 位元整數載入是原子的，但編譯器可能會使用不保證原子性的 16 位元部分載入或儲存。

結論

綜上所述，C 或 C 中沒有型C 在 64 位元電腦上絕對是自動原子的。為了確保原子訪問，使用 _Atomic 或 std::atomic 類型或依賴文件來驗證特定架構和編譯器的原子保證至關重要。

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