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[技术交流] 32位原子访问

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发表于 2016-7-19 16:48:27 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 无符号整形 于 2016-7-19 20:22 编辑

先举一个简单的例子
  1. long g_x = 0;
  2. DWORD WINAPI ThreadFunc1(LPVOID pvParam) {
  3.         g_x++;
  4.         return 0;
  5. }
  6. DWORD WINAPI ThreadFunc2(LPVOID pvParam) {
  7.         g_x++;
  8.         return 0;
  9. }
复制代码

你猜,两个线程都退出之后,g_x的值是几?是2吗?
答案是:不一定!
下面就是原因
假设编译器在编译将g_x递增的那段代码时,生成了下面的汇编代码
  1. MOV EAX, [g_x]
  2. INC EAX
  3. MOV [g_x], EAX
复制代码

两个线程可能在不同时刻执行上面的代码
假设编译器生成了下面的代码
  1. MOV EAX, [g_x] ;Thread1
  2. INC EAX
  3. MOV [g_x], EAX

  4. MOV EAX, [g_x]   ;Thread2
  5. INC EAX
  6. MOV [g_x], EAX
复制代码

这时 ,g_x的值是2,非常好!
但是,上面的代码有可能会被这样执行
Thread2
  1. MOV EAX, [g_x]   ;Thread1
  2. INC EAX

  3. MOV EAX, [g_x]   ;Thread2
  4. INC EAX
  5. MOV [g_x], EAX

  6. MOV [g_x], EAX ;Thread1
复制代码

如果代码按照这样执行的话,g_x的值就是1!为了解决问题,Windows提供了一些原子函数,也就是不会被打断。
原子函数就是Interlocked系列函数。32位的有InterlockedExchangeAdd,InterlockedExchange。64位的有InterlockedExchangeAdd64
InterlockedExchange64。
先来讲InterlockedExchangeAdd,这个函数不间断的情况下递增一个32位值。
只要传一个变量地址给第一个参数,然后再把要递增的值传入第二个参数,就可以实现不间断的递增了。
所以,我们可以用下面的程序来改下上面的程序。
  1. long g_x = 0;
  2. DWORD WINAPI ThreadFunc1(LPVOID pvParam) {
  3.         InterlockedExchangeAdd(&g_x, 1);
  4.         return 0;
  5. }
  6. DWORD WINAPI ThreadFunc2(LPVOID pvParam) {
  7.         InterlockedExchangeAdd(&g_x, 1);
  8.         return 0;
  9. }
复制代码

这样,我们就可以保证g_x的值是2了。
当然,InterlockedExchangeAdd也可以执行递减,只要把第二个参数设为负数就行了。
其他的32位原子操作函数:
InterlockedExchange函数,这个函数在不间断的情况下替换一个32位值。



还有一些64位的Interlocked函数,下次会讲到~



注:如果鱼油们想了解更多,可以参考《Windows核心编程》这本书的8.1节。

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发表于 2016-7-20 20:56:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 ~风介~ 于 2016-7-20 20:58 编辑

一脸蒙B地飘过~
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 楼主| 发表于 2016-7-20 21:10:30 From FishC Mobile | 显示全部楼层
本帖最后由 无符号整形 于 2016-7-20 21:14 编辑
~风介~ 发表于 2016-7-20 20:56
一脸蒙B地飘过~


呵呵
看不懂的话可以看看《Windows核心编程》这本书~
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发表于 2016-7-21 14:19:43 | 显示全部楼层
无符号整形 发表于 2016-7-20 21:10
呵呵
看不懂的话可以看看《Windows核心编程》这本书~

不要坑我*3

点评

好吧  发表于 2016-7-21 14:25
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头像被屏蔽
发表于 2016-7-22 10:39:53 | 显示全部楼层
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发表于 2016-7-22 23:54:55 | 显示全部楼层
不错哦,我们就是需要这样的探讨!
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发表于 2016-7-26 11:57:38 | 显示全部楼层
看着有点儿类似于临界区,不过还真没太往下面跟踪过临界区的执行方式
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发表于 2016-7-26 13:54:14 | 显示全部楼层
除了微软提供的InterlockedExchangeAdd系列函数还有更加精简的调用方式:
引用intrin.h头文件,可以使用_InterlockedAnd系列原子操作指令

Untitled.png

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