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std:: atomic_fetch_add, std:: atomic_fetch_add_explicit

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(C++20)
定义于头文件 <atomic>
template < class T >

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

typename std:: atomic < T > :: difference_type arg ) noexcept ;
(1) (C++11 起)
template < class T >

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

typename std:: atomic < T > :: difference_type arg ) noexcept ;
(2) (C++11 起)
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 起)
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 起)

执行原子加法操作。原子地将 arg 加到 obj 所指向的值上，并返回 obj 先前持有的值。该操作的执行效果相当于以下代码：

1,2) obj - > fetch_add ( arg )
3,4) obj - > fetch_add ( arg, order )

如果 std::atomic<T> 没有 fetch_add 成员（该成员仅适用于 整型 、 浮点型 (C++20 起) 以及除 bool 外的 指针 类型），则程序非良构。

目录

参数

obj - 指向要修改的原子对象的指针
arg - 要添加到原子对象存储值中的数值
order - 内存同步排序方式

返回值

在 * obj 的 修改顺序 中，紧邻此函数生效前的值。

示例

单写者/多读者锁可以通过 std::atomic_fetch_add 实现。注意这个简单实现不具备无锁性。

运行此代码 
#include <atomic>
#include <chrono>
#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <vector>
using namespace std::chrono_literals;
// cnt的含义：
//  5: 读者与写者竞争状态。无活跃读者或写者。
//  4...0: 存在1...5个活跃读者，写者被阻塞。
// -1: 写者赢得竞争，读者被阻塞。
const int N = 5; // 允许四个并发读者
std::atomic<int> cnt(N);
std::vector<int> data;
void reader(int id)
{
    for (;;)
    {
        // 加锁
        while (std::atomic_fetch_sub(&cnt, 1) <= 0)
            std::atomic_fetch_add(&cnt, 1);
        // 读取
        if (!data.empty())
            std::cout << ("reader " + std::to_string(id) +
                          " sees " + std::to_string(*data.rbegin()) + '\n');
        if (data.size() == 25)
            break;
        // 解锁
        std::atomic_fetch_add(&cnt, 1);
        // 暂停
        std::this_thread::sleep_for(1ms);
    }
}
void writer()
{
    for (int n = 0; n < 25; ++n)
    {
        // 加锁
        while (std::atomic_fetch_sub(&cnt, N + 1) != N)
            std::atomic_fetch_add(&cnt, N + 1);
        // 写入
        data.push_back(n);
        std::cout << "writer pushed back " << n << '\n';
        // 解锁
        std::atomic_fetch_add(&cnt, N + 1);
        // 暂停
        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();
}

输出： 

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

缺陷报告

以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的C++标准。

DR 适用范围 发布时的行为 正确行为
P0558R1 C++11 由于
T 需要从多个参数进行推导，因此要求精确类型匹配 		T 仅从
obj 进行推导

参阅

以原子方式将参数加到原子对象中存储的值上，并获取先前持有的值
( std::atomic<T> 的公开成员函数)
(C++11) (C++11)
从原子对象中减去非原子值并获取该原子的先前值
(函数模板)
C 文档 用于 atomic_fetch_add , atomic_fetch_add_explicit