std::atomic_fetch_add, std::atomic_fetch_add_explicit

ヘッダー `<atomic>` で定義
template< class T > T atomic_fetch_add( std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::difference_type arg ) noexcept;	(1)	(C++11以降)
template< class T > T atomic_fetch_add( volatile std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::difference_type arg ) noexcept;	(2)	(C++11以降)
template< class T > T atomic_fetch_add_explicit( std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::difference_type arg, std::memory_order order ) noexcept;	(3)	(C++11以降)
template< class T > T atomic_fetch_add_explicit( volatile std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::difference_type arg, std::memory_order order ) noexcept;	(4)	(C++11以降)

アトミックな加算を実行します。`obj`が指す値に`arg`をアトミックに加算し、`obj`が以前に保持していた値を返します。この操作は、以下が実行されたかのように行われます。

1,2) obj->fetch_add(arg)

3,4) obj->fetch_add(arg, order)

std::atomic<T>にfetch_addメンバがない場合（このメンバは整数型、浮動小数点型(C++20以降)、およびboolを除くポインタ型に対してのみ提供されます）、プログラムは不定形となります。

#include <atomic>
#include <chrono>
#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <vector>
 
using namespace std::chrono_literals;
 
// meaning of cnt:
//  5: readers and writer are in race. There are no active readers or writers.
//  4...0: there are 1...5 active readers, The writer is blocked.
// -1: writer won the race and readers are blocked.
 
const int N = 5; // four concurrent readers are allowed
std::atomic<int> cnt(N);
 
std::vector<int> data;
 
void reader(int id)
{
    for (;;)
    {
        // lock
        while (std::atomic_fetch_sub(&cnt, 1) <= 0)
            std::atomic_fetch_add(&cnt, 1);
 
        // read
        if (!data.empty())
            std::cout << ("reader " + std::to_string(id) +
                          " sees " + std::to_string(*data.rbegin()) + '\n');
        if (data.size() == 25)
            break;
 
        // unlock
        std::atomic_fetch_add(&cnt, 1);
 
        // pause
        std::this_thread::sleep_for(1ms);
    }
}
 
void writer()
{
    for (int n = 0; n < 25; ++n)
    {
        // lock
        while (std::atomic_fetch_sub(&cnt, N + 1) != N)
            std::atomic_fetch_add(&cnt, N + 1);
 
        // write
        data.push_back(n);
        std::cout << "writer pushed back " << n << '\n';
 
        // unlock
        std::atomic_fetch_add(&cnt, N + 1);
 
        // pause
        std::this_thread::sleep_for(1ms);
    }
}
 
int main()
{
    std::vector<std::thread> v;
    for (int n = 0; n < N; ++n)
        v.emplace_back(reader, n);
    v.emplace_back(writer);
 
    for (auto& t : v)
        t.join();
}

出力

writer pushed back 0
reader 2 sees 0
reader 3 sees 0
reader 1 sees 0
<...>
reader 2 sees 24
reader 4 sees 24
reader 1 sees 24

[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

fetch_add	引数をアトミックオブジェクトに格納された値にアトミックに加算し、以前に保持されていた値を取得する (`std::atomic<T>`のパブリックメンバ関数) [編集]
atomic_fetch_subatomic_fetch_sub_explicit (C++11)(C++11)	アトミックオブジェクトから非アトミックな値を減算し、アトミックオブジェクトの以前の値を取得する (関数テンプレート) [編集]
C言語のドキュメント（`atomic_fetch_add`、`atomic_fetch_add_explicit`について）

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外部ライブラリ

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名前空間

変種

表示

操作

std::atomic_fetch_add, std::atomic_fetch_add_explicit

目次

[編集] パラメータ

[編集] 戻り値

[編集] 例

[編集] 不具合報告

[編集] 関連項目

ナビゲーション

ツールボックス

obj	-	操作対象のアトミックオブジェクトへのポインタ
arg	-	アトミックオブジェクトに格納されている値に追加する値。
order	-	メモリ同期順序