带指针的结构的间接原子交换

Question

我想自动交换定义为结构VValue 的两个大内存位置。由于结构的大小比long 大，因此没有架构支持直接比较和交换两个结构。但是，一种方法是交换两个结构的指针并间接交换内存位置。

下面是我应该将oldValue 与b 交换的代码。 compare 和 swap 内置函数在 do-while 循环中使用，以确保在交换发生时 oldValue 的值不会被其他线程更改（此代码 sn-p 是更复杂的与其他条件交换。为简洁起见，条件被删除）。

  template<typename A, typename B, typename C, typename D>
  struct VStructType{
    A a;
    B b;
    C c;
    D d;

    VStructType () {
      ;

    }

    VStructType (A a, B b, C c, D d) {
      this->a = a;
      this->b = b;
      this->c = c;
      this->d = d;

    }

  };

  typedef VStructType<uint32_t,uint32_t,uint32_t,uint32_t> VValue;

  bool swap(VValue* oldValue, VValue b)
  {
    bool r = 0;
    VValue* c;
    VValue *w = new VValue();

    do{
      c = oldValue;
      w->a = b.a;
      w->b = b.b;
      w->c = b.c;
      w->d = b.d;
    } while (!(r = __sync_bool_compare_and_swap(&oldValue, c, w)));
    return r;
  }

  int main()
  {
    VValue oldValue = VValue(1,2,3,4);
    VValue b = VValue(10,12,2,8);
    swap(&oldValue, b);
  }

问题是在swap函数内部swap之后，oldValue的值变成了新的值，但是从swap函数返回后oldValue没有改变。似乎对oldValue 的引用是一个临时引用，当交换发生时，它只交换新引用而不是指向oldValue 的实际指针。将引用传递给__sync_bool_compare_and_swap 函数的原因是第一个参数是指向要与之比较值的变量的指针。

我的问题：

1）有没有办法将oldValue的指针的指针直接传递给__sync_bool_compare_and_swap函数？

2) 当oldValue 是数组中的一个元素时，这种方法是否可行？

注意：使用g++ -latomic -std=gnu++11编译。

Answer 1

诀窍是将指向oldValue的指针的引用传递给交换函数，并按如下方式更改交换：

bool swap(VValue** oldValue, VValue b)
  {
    bool r = 0;
    VValue* c;
    VValue *w = new VValue();

    do{
      c = *oldValue;
      w->a = b.a;
      w->b = b.b;
      w->c = b.c;
      w->d = b.d;
    } while (!(r = __sync_bool_compare_and_swap(oldValue, c, w)));
    if(!r)
      delete w;
    return r;
  }

int main()
  {
    VValue* oldValue = new VValue(1,2,3,4);
    VValue b = VValue(10,12,2,8);
    swap(&oldValue, b);
  }