muduo源碼筆記-base-Atomic

Atomic.h

Atomic是對整數 int 原子性操作的一個封裝。使用了gcc原子性操作，效率比普通加鎖要高。這裏主要是使用了三個函數：
(1) 原子自增操作
將*ptr加上value，並返回*ptr原來的值

type __sync_fetch_and_add(type *ptr, type value)

(2) 原子和比較操作
如果*ptr的值與oldval的值相等，則設置爲newval，並返回oldval

type __sync_val_compare_and_swap(type *ptr, type oldval type newval)

(3) 原子賦值操作
將*ptr設置爲value並且返回*ptr原來的值

type __sync_lock_test_and_set(type *ptr, type value)

#ifndef MUDUO_BASE_ATOMIC_H
#define MUDUO_BASE_ATOMIC_H

#include "muduo/base/noncopyable.h"
#include <stdint.h>

namespace muduo
{
namespace detail
{
template<typename T>
class AtomicIntegerT : noncopyable
{
 public:
  AtomicIntegerT() : value_(0) {}
  // uncomment if you need copying and assignment
  //
  // AtomicIntegerT(const AtomicIntegerT& that)
  //   : value_(that.get())
  // {}
  //
  // AtomicIntegerT& operator=(const AtomicIntegerT& that)
  // {
  //   getAndSet(that.get());
  //   return *this;
  // }

  // 
  T get()
  {
    // in gcc >= 4.7: __atomic_load_n(&value_, __ATOMIC_SEQ_CST)
    return __sync_val_compare_and_swap(&value_, 0, 0);
  }

  T getAndAdd(T x)
  {
    // in gcc >= 4.7: __atomic_fetch_add(&value_, x, __ATOMIC_SEQ_CST)
    return __sync_fetch_and_add(&value_, x);
  }

  T addAndGet(T x)
  {
    return getAndAdd(x) + x;
  }

  T incrementAndGet()
  {
    return addAndGet(1);
  }

  T decrementAndGet()
  {
    return addAndGet(-1);
  }

  void add(T x)
  {
    getAndAdd(x);
  }

  void increment()
  {
    incrementAndGet();
  }

  void decrement()
  {
    decrementAndGet();
  }

  T getAndSet(T newValue)
  {
    // in gcc >= 4.7: __atomic_exchange_n(&value, newValue, __ATOMIC_SEQ_CST)
    return __sync_lock_test_and_set(&value_, newValue);
  }

 private:
  volatile T value_;
};
}  // namespace detail

typedef detail::AtomicIntegerT<int32_t> AtomicInt32;
typedef detail::AtomicIntegerT<int64_t> AtomicInt64;

}  // namespace muduo

#endif  // MUDUO_BASE_ATOMIC_H

注意： getAndAdd() 返回的是舊值，addAndGet() 返回的是增加之後的值。
volate關鍵字的作用是：告訴編譯器不要優化代碼，每次都要從內存中讀取數據（防止讀取舊的緩存）。

測試：

#include <iostream>
#include "Atomic.h"
using namespace std;
using namespace muduo;

int main()
{
	AtomicInt32 num;
	cout << "num: get() " << num.get() << endl;
	cout << "num: getAndAdd() " << num.get() << endl;
	cout << "num: addAndGet() " << num.get() << endl;
}

輸出爲:
num: get() 0
num: getAndAdd() 0
num: addAndGet() 2