4. atomic_flag

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class
<atomic>

std::atomic_flag(C++11)

namespace std {
  struct atomic_flag;
}

概要

atomic_flagクラスは、フラグを表現するためのアトミッククラスである。このクラスは、シンプルなtest-and-set (TAS) 機能を提供し、有効値の設定とクリアの2状態のみを持つ。このクラスに対する操作はロックフリーであることが保証される。（機能的にはatomic<bool>クラスよりも貧弱だが、atomic_flagクラスの操作は必ずロックフリーである点が異なる。）

メンバ関数

名前 説明 対応バージョン
(constructor) コンストラクタ C++11
~atomic_flag() = default デストラクタ C++11
operator=(const atomic_flag&) = delete
operator=(const atomic_flag&) volatile = delete		 代入演算子 C++11
test 現在の値をbool値として取得する C++20
test_and_set テストしてフラグを立てる C++11
clear フラグをクリアする C++11
wait 起床されるまで待機する C++20
notify_one 待機しているスレッドをひとつ起床させる C++20
notify_all 待機している全てのスレッドを起床させる C++20

例

// スピンロックの実装
#include <iostream>
#include <atomic>
#include <thread>
#include <mutex>

class spinlock {
private:
  std::atomic_flag state_;

public:
  spinlock() : state_(ATOMIC_FLAG_INIT) {}

  void lock()
  {
    // 現在の状態をロック状態にする
    while (state_.test_and_set(std::memory_order_acquire)) {
      // busy-wait...アンロックされるまで待機
    }
  }

  void unlock()
  {
    // 値をアンロック状態にする
    state_.clear(std::memory_order_release);
  }
};

namespace {
  spinlock lock;
}

template <class T>
void print(const T& x)
{
  std::lock_guard<spinlock> lk(lock);
  std::cout << x << std::endl;
}

void f()
{
  print(1);
}

void g()
{
  print(2);
}

int main()
{
  std::thread t1(f);
  std::thread t2(g);

  t1.join();
  t2.join();
}

出力例

2
1

バージョン

言語

  • C++11

処理系

  • Clang: ??
  • GCC: 4.7.0 ✅
  • ICC: ??
  • Visual C++: 2012 ✅, 2013 ✅
    • 2012はコピーコンストラクタと代入演算子のdelete宣言が存在しない。

参照