初始化原子指针是原子的吗？如果初始化或内存分配抛出，会发生什么？答案

【问题标题】：Is initializing a atomic pointer atomic? What happens if initialization or memory allocation throws?初始化原子指针是原子的吗？如果初始化或内存分配抛出，会发生什么？
【发布时间】：2018-05-14 09:57:55
【问题描述】：

如果我一次性声明并定义一个原子指针 -

std::atomic<int*> iptr = new int(1);    
std::atomic<T*> iptr = new T();

据我了解，整个操作不是原子的。

new T() 涉及分配内存，构造 T 对象，然后将其原子分配给 iptr。 T 可能很容易构造，在这种情况下构造 T 不应该抛出，但某些用户定义的 T 可能会抛出。

如果在 T 构造或内存分配之间有其他线程使用 iptr 怎么办？

这个操作真的是原子的吗？使其原子化的一种方法是破坏声明和定义，例如

T* temp = new T();
std::atomic<T*> iptr = temp;

还有其他方法可以原子地做同样的事情吗？我的理解有问题吗？

【问题讨论】：

请记住，虽然T* 可能是原子的；如果您有 2 个线程尝试同时分配它，您最终会出现内存泄漏。这是因为第一个将分配它 - 并成功；然后第二个将分配它，而不是从第一个释放内存。您可能想要交换而不是分配，以便如果它有一个值，您可以释放它（如果另一个线程正在使用它，这可能会导致崩溃）。

标签： c++ c++11 c++14

【解决方案1】：

new T() 涉及分配内存，

是的。

构造T 对象

是的。

然后它将自动分配给 iptr。

完全正确（几乎是这里使用的对象的地址）。它用于在内存分配和构造完成后初始化原子。

T 可能很容易构造，在这种情况下构造 T 不应该抛出，但某些用户定义的 T 可能会抛出。

如果是这样，将无法完成原子的初始化。如果 c'tor 抛出，new 表达式不会泄漏内存，它会调用正确的 dealcoation 函数。因此，您的临时和直接使用新表达式具有完全相同的语义。

【讨论】：

【解决方案2】：

新的未命名对象的创建不是原子的，但也不是必须的。 [如上所述，任何异常只会影响在分配给原子之前创建的临时对象的生命周期，并且应该清理干净。]

将该临时指针分配给您的原子指针是原子的。

我最担心的是，您的代码无法检测到是否有另一个线程完成了分配，因此您必须考虑使用 testandset 或 swap。然后你就有了测试/交换失败的麻烦，并且你有一个指向你不再需要的对象的临时指针。

如果您使用局部变量（而不是未命名的临时变量），您就有机会清理它。

如果您对原子和临时指针使用智能指针，它将自毁。

但是，在许多情况下，除非您确实需要临时对象，否则最好不要创建临时对象，但这意味着在整个创建过程中都有一个互斥体，但是您可以在进入互斥体之前进行轻量级检查。这更像是单例静态变量所做的。
如果您正在创建单例，则没有真正的缺点，因为其他线程无论如何都必须等待。

【讨论】：