为什么 std::atomic<T>::operator= 应该返回一个值而不是引用？答案

【问题标题】：Why does std::atomic<T>::operator= should return a value instead of reference?为什么 std::atomic<T>::operator= 应该返回一个值而不是引用？
【发布时间】：2021-03-06 07:39:45
【问题描述】：

在 c++ 中使用原子类型时

为什么 std::atomic::operator= 应该返回一个值而不是引用？它不像其他常见的返回引用的赋值运算符。

从cppreference 网站我可以得到一些提示。

与大多数赋值运算符不同，原子类型的赋值运算符不返回对其左侧参数的引用。它们会返回存储值的副本。

我可以猜到，如果我使用引用，它就会有原子事物的问题。但我并不完全清楚。

你有异步错误案例的例子吗？

如果我返回一个值而不是一个引用，为什么异步错误消失了？

【问题讨论】：

它返回一个T，而不是atomic<T>。如果它返回对非原子类型的引用，那么这一切都没有意义。

标签： c++ concurrency atomic

【解决方案1】：

你有异步错误案例的例子吗？

该运算符的返回类型是T。如果是T&，你可以这样做：

atomic<int> i;
++(i = 10);

而++ 将是非原子读-增量-写，这是非常错误的。

如果我返回一个值而不是一个引用，为什么异步错误消失了？

因为它返回一个副本，而不是一个引用，所以你不能做我上面展示的事情。

【讨论】：

但 atomic 支持 ++ 操作。如果return atomic&，是否可以增加？
如果它返回atomic<int>&，那是可能的。
那么原子类型 operator= 不返回 atomic& 的原因是什么？
@myoldgrandpa 可能是因为这样很难将分配与其他内容联系起来，例如另一个分配或if 或其他类型。

【解决方案2】：

operator= 有一个返回值，允许在一行中进行多个赋值：

Object a, b;
// Short form
a = b = <value>;
// Equivalent long form
a = <value>;
b = <value>;

为了完成这个行为，可以考虑std::atomic<T>::operator=返回T、T &或std::atomic<T> &：

T

这就是操作符的实际实现方式。
T &

像指针一样，引用应该指向到 T 类型的 object。但是没有 T 对象存储在原子对象中！

所以，没有什么适合返回为T &。
std::atomic<T> &

对于这样的返回类型，一个不能写
```
std::atomic<uint32_t> a, b;
a = b = 5;
```
b = 5 返回类型std::atomic<T> &，一个不能赋值该类型的原子变量 a 因为对应于 operator= 被标记为 deleted（禁止将一个原子变量分配给另一个）。

正如我们所见，允许多个分配的唯一可能方法是返回T，因为它实际上已实现。

【讨论】：

像指针一样，引用应该指向 T 类型的对象。但是原子对象中没有存储 T 对象！ => 你是什么意思？原子类型有它的价值
原子类型表现就像它有一个 T 值一样。原子实现甚至可以有这个值，但它显然不会直接访问它。