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std::atomic_exchange, std::atomic_exchange_explicit

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(C++11)
(C++20)
(C++11)
アトミック型の初期化
(C++11)(C++20で非推奨)
(C++11)(C++20で非推奨)
(C++11)
メモリオーダー
(C++11)
(C++11)(C++26で非推奨)
(C++11)
(C++11)
アトミック操作のためのフリー関数
(C++11)(C++11)
(C++11)(C++11)
atomic_exchangeatomic_exchange_explicit
(C++11)(C++11)
(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)
(C++11)(C++11)
(C++11)(C++11)
(C++11)(C++11)
(C++11)(C++11)
(C++11)(C++11)
(C++26)(C++26)
(C++26)(C++26)
(C++11)
(C++20)(C++20)
(C++20)
(C++20)
アトミックフラグのためのフリー関数
(C++11)(C++11)
(C++11)(C++11)
(C++20)(C++20)
(C++20)(C++20)
(C++20)
(C++20)
 
ヘッダー <atomic> で定義
template< class T >

T atomic_exchange( std::atomic<T>* obj,

                   typename std::atomic<T>::value_type desired ) noexcept;
 (1) (C++11以降)
template< class T >

T atomic_exchange( volatile std::atomic<T>* obj,

                   typename std::atomic<T>::value_type desired ) noexcept;
 (2) (C++11以降)
template< class T >

T atomic_exchange_explicit( std::atomic<T>* obj,
                            typename std::atomic<T>::value_type desired,

                            std::memory_order order ) noexcept;
 (3) (C++11以降)
template< class T >

T atomic_exchange_explicit( volatile std::atomic<T>* obj,
                            typename std::atomic<T>::value_type desired,

                            std::memory_order order ) noexcept;
 (4) (C++11以降)
1,2) obj が指す値をアトミックに desired の値で置き換え、以前 obj が保持していた値を返します。これは obj->exchange(desired) のような動作です。
3,4) obj が指す値をアトミックに desired の値で置き換え、以前 obj が保持していた値を返します。これは obj->exchange(desired, order) のような動作です。

目次

[編集] パラメータ

obj - 操作対象のアトミックオブジェクトへのポインタ
desired - アトミックオブジェクトに格納する値
order - メモリ同期順序

[編集] 戻り値

obj が指すアトミックオブジェクトが以前保持していた値。

[編集] 例

ユーザー空間でスピンロックミューテックスを実装するために、std::atomic_flag_test_and_set と同様のアトミック交換操作を使用できます。

このコードを実行
#include <atomic>
#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
 
std::atomic<bool> lock(false); // holds true when locked
                               // holds false when unlocked
 
int new_line{1}; // the access is synchronized via atomic lock variable
 
void f(int n)
{
    for (int cnt = 0; cnt < 100; ++cnt)
    {
        while (std::atomic_exchange_explicit(&lock, true, std::memory_order_acquire))
            ; // spin until acquired
        std::cout << n << (new_line++ % 80 ? "" : "\n");
        std::atomic_store_explicit(&lock, false, std::memory_order_release);
    }
}
 
int main()
{
    std::vector<std::thread> v;
    for (int n = 0; n < 8; ++n)
        v.emplace_back(f, n);
    for (auto& t : v)
        t.join();
}

実行結果の例

02222222222222222222222002222222222222222222222222222222222222222222222222222222
22222222200022222222202222211111111111110000011111111100000000000000110001111111
00011111000001111110000011111100000111000000001111111111111110000010000001001111
11011111111011111011000000000000111100000000000001111000011133333333333333333333
33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333
44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
44444444444444444444555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555
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[編集] 不具合報告

以下の動作変更を伴う欠陥報告が、以前に公開されたC++標準に遡って適用されました。

DR 適用対象 公開された動作 正しい動作
P0558R1 C++11 厳密な型一致が必要であったため
Tは複数の引数から推論された		 Tは推論されるのみ
obj から

[編集] 関連項目

 アトミックオブジェクトの値をアトミックに置き換え、以前に保持されていた値を取得する
(std::atomic<T> のメンバ関数) [編集]
(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)
 アトミックオブジェクトの値と非アトミックな引数をアトミックに比較し、等しければアトミック交換を、そうでなければアトミックロードを実行する
(関数テンプレート) [編集]
(C++20 で非推奨)(C++26 で削除)
 std::shared_ptr のアトミック操作の特殊化
(関数テンプレート)
C言語のドキュメント （atomic_exchange, atomic_exchange_explicit）
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