智能指针的std :: atomic的部分模板专业化

问题描述

背景

自C ++ 11起，可以通过here的std::shared_ptr方法对std::atomic_...进行原子操作，因为不可能进行如下所示的部分专业化：

std::atomic<std::shared_ptr<T>>

这是由于std::atomic仅接受TriviallyCopyable类型，而std::shared_ptr（或std::weak_ptr）不可复制。

但是，自C ++ 20起，已弃用这些方法，并已由here中所述的std::atomic的{​​{1}}的部分模板专用化代替。

问题

我不确定

1. 为什么std::shared_ptr被替换了。
2. 用于为智能指针启用std::atomic_...的部分模板专业化的技术。

解决方法

针对atomic<shared_ptr>或类似性质的一些建议解释了多种原因。特别值得注意的是P0718，它告诉我们：

C ++标准提供了一个API，可以原子地访问和操作特定的shared_ptr对象，即，当从多个线程中操作同一对象而不进行进一步同步时，不会引入数据争用。该API易碎且容易出错，因为通过此API操作的shared_ptr对象与其他shared_ptr对象是无法区分的，但受到只能通过此API操作/访问它们的限制。特别是，您必须先将这样的shared_ptr加载到另一个shared_ptr对象中，然后再通过第二个对象进行引用，才能取消引用。{p>

N4058解释了有关如何实现此类问题的性能问题。由于shared_ptr的大小通常大于单个指针，因此原子访问通常必须使用自旋锁来实现。因此，即使每个shared_ptr实例都即使没有被原子使用也没有一个自旋锁，或者这些原子功能的实现必须为各个对象提供一个自旋锁的后备表。或使用全局自旋锁。

如果您有一个专用于原子的类型，那么这些都不是问题。

当atomic<shared_ptr>太大而无法容纳CPU原子操作时，

atomic<T>实现可以对T使用常规技术。它们可以通过命令来绕过TriviallyCopyable限制：该标准要求它们必须存在并且必须是原子的，因此实现必须做到这一点。 C ++实现不必遵循与常规C ++程序相同的规则。