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c# - 32 位环境下 64 位变量的原子增量

coder 2024-05-30 原文

正在为 another question 写一个答案出现了一些有趣的事情，现在我无法理解 Interlocked.Increment(ref long value) 如何在 32 位系统上工作。让我解释一下。

Native InterlockedIncrement64 现在在为 32 位环境编译时不可用，好吧，这是有道理的，因为在 .NET 中你不能按要求对齐内存，它可以从 managed 中调用 然后他们放弃了它。

在 .NET 中，我们可以使用对 64 位变量的引用来调用 Interlocked.Increment()，我们仍然对其对齐方式没有任何约束(例如在结构中，也可以在哪里我们可能会使用 FieldOffset 和 StructLayout)但是文档没有提到任何限制(AFAIK)。这很神奇，很管用!

Hans Passant 注意到 Interlocked.Increment() 是 JIT 编译器识别的特殊方法，它会发出对 COMInterlocked::ExchangeAdd64() 的调用然后将调用 FastInterlockExchangeAddLong这是 InterlockedExchangeAdd64 的宏与 InterlockedIncrement64 具有相同的限制 .

现在我很困惑。

忘记一秒钟的托管环境并返回本地。为什么 InterlockedIncrement64 不能工作而 InterlockedExchangeAdd64 可以？ InterlockedIncrement64 是一个宏，如果内在函数不可用且 InterlockedExchangeAdd64 有效，那么它可以作为对 InterlockedExchangeAdd64 的调用来实现...

让我们回到托管:如何在 32 位系统上实现原子 64 位增量？我想 “这个函数是原子的 相对于调用其他互锁函数” 很重要，但我仍然没有看到任何代码(感谢 Hans 指出更深入实现)来做到这一点。当内部函数不可用时，让我们从 WinBase.h 中选择 InterlockedExchangeAdd64 实现:

FORCEINLINE
LONGLONG
InterlockedExchangeAdd64(
    _Inout_ LONGLONG volatile *Addend,
    _In_    LONGLONG Value
    )
{
    LONGLONG Old;

    do {
        Old = *Addend;
    } while (InterlockedCompareExchange64(Addend,
                                          Old + Value,
                                          Old) != Old);

    return Old;
}

如何保证读/写的原子性？

最佳答案

您必须继续跟踪，InterlockedExchangeAdd64() 会将您带到 WinNt.h SDK 头文件。您会在哪里看到它的许多版本，具体取决于目标架构。

这通常会折叠成:

#define InterlockedExchangeAdd64 _InterlockedExchangeAdd64

它将责任推给编译器内部函数，在 vc/include/intrin.h 中声明并由编译器的后端实现。

或者换句话说，不同版本的 CLR 会有不同的实现。多年来，x86、x64、Itanium、ARM、ARM8、PowerPC 从我的脑海中浮现出来，我肯定遗漏了一些在 Apple 使其变得无关紧要之前用于启动 WindowsCE 的东西。对于 x86，这最终由 LOCK CMPXCHNG8B 处理，LOCK CMPXCHNG8B 是一种专用处理器指令，可以处理未对齐的 64 位变量。我没有硬件来查看它在其他 32 位处理器上的样子。

请记住，托管代码的目标体系结构在编译时并未确定。抖动使 MSIL 在运行时适应目标。这与 C++/CLI 项目不太相关，因为如果您使用/clr 而不是/clr:pure 进行编译并且只有 x86 和 x64 可以工作，您通常必须选择一个目标。但是无论如何管道都已到位，因此宏不是很有用。

关于c# - 32 位环境下 64 位变量的原子增量，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/37561976/

c#位codeInterlockedExchangeAddsection.netinterlocked-increment

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