在 C 中是否有一种 (POSIX-) 可移植方式用于原子变量操作，类似于使用 pthread 的可移植线程？
原子操作是像“增量和获取”这样以原子方式执行的操作，这意味着没有上下文切换可以干扰操作。在 Linux 内核空间中，我们必须输入 atomic_t，在 Java 中，我们有 java.util.concurrent.atomic 包。
在 Linux 上，atomic.h 文件提供原子操作，但包含依赖于平台，例如#include <asm-x86_64/atomic.h> 并且在 Mac OS X 上以类似的方式不可用。
【问题讨论】：
标签： c concurrency posix atomic
从 C11 开始，有一个可选的 Atomic library 提供原子操作。这可以移植到任何具有 C11 编译器（如 gcc-4.9）的平台，该编译器具有此可选功能。
可以用__STDC_NO_ATOMICS__和<stdatomic.h>检查原子的存在
atomic.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#ifndef __STDC_NO_ATOMICS__
#include <stdatomic.h>
#endif
int main(int argc, char**argv) {
_Atomic int a;
atomic_init(&a, 42);
atomic_store(&a, 5);
int b = atomic_load(&a);
printf("b = %i\n", b);
return EXIT_SUCCESS;
}
编译器调用
clang -std=c11 atomic.c
gcc -std=c11 atomic.c
【讨论】：
对于将来偶然发现这一点的任何人，C11 原子是现在最好的方法 - 我相信它们将包含在 GCC 4.9 中。
【讨论】：
既然您要求使用 OS X：
（并且由于在此线程中提出了跨平台性。）
OS X 有函数 OSAtomicAdd32() 和朋友。它们在“/usr/include/libkern/OSAtomic.h”中声明。 请参阅The Threading Programming guide，“使用原子操作”部分。
对于 Windows，还有 InterlockedIncrement() 和朋友（参见 MSDN）。
连同 gcc 内置 __sync_fetch_and_add() 和朋友（已在上面链接），你应该有 适用于每个主要桌面平台。
请注意，我自己还没有使用它们，但可能会在接下来的几天内使用它们。
【讨论】：
不，POSIX 没有指定任何可移植的无锁/原子操作。这就是他们有 pthread 的原因。
您要么不得不使用非标准方式，要么坚持使用 ptrheads 以实现可移植性。
【讨论】：
C11 atomics 最小可运行示例
通过在 glibc 2.28 中添加线程，我们可以在纯 C11 中进行原子处理和线程处理。
示例来自：https://en.cppreference.com/w/c/language/atomic
main.c
#include <stdio.h>
#include <threads.h>
#include <stdatomic.h>
atomic_int acnt;
int cnt;
int f(void* thr_data)
{
for(int n = 0; n < 1000; ++n) {
++cnt;
++acnt;
// for this example, relaxed memory order is sufficient, e.g.
// atomic_fetch_add_explicit(&acnt, 1, memory_order_relaxed);
}
return 0;
}
int main(void)
{
thrd_t thr[10];
for(int n = 0; n < 10; ++n)
thrd_create(&thr[n], f, NULL);
for(int n = 0; n < 10; ++n)
thrd_join(thr[n], NULL);
printf("The atomic counter is %u\n", acnt);
printf("The non-atomic counter is %u\n", cnt);
}
编译运行：
gcc -std=c11 main.c -pthread
./a.out
可能的输出：
The atomic counter is 10000
The non-atomic counter is 8644
由于线程间对非原子变量的快速访问，非原子计数器很可能小于原子计数器。
可以在以下位置找到 pthreads 示例：How do I start threads in plain C?
通过从源代码编译 glibc 在 Ubuntu 18.04 (glibc 2.27) 中进行测试：Multiple glibc libraries on a single host Ubuntu 18.10 具有 glibc 2.28，所以应该可以在那里工作。
【讨论】：
pthreads？
AFAIK 没有跨平台的方法来执行原子操作。那里可能有一个图书馆，但我不知道。不过，自己动手并不是特别难。
【讨论】：
我认为没有。
在许可证允许的情况下，解决它的一种方法是从例如复制相关的每个架构实现。 Linux 内核空间。我没有密切关注这些原语的演变，但我猜它们确实是原语，即不依赖于内核中的其他服务或 API。
【讨论】：