C++11：atomic::compare_exchange_weak 是否支持非原始类型？

我有以下代码：

#include<atomic>
#include<iostream>
using namespace std;

struct Big{
    int i;
    int j;
    int k[100];
};
int main(){
    atomic<int> i;
    cout<<i.load()<<endl;
    i.store(20);
    cout<<i.load()<<endl;
    i.exchange(30);
    cout<<i.load()<<endl;

    atomic<Big> ab,expect,value;
    ab.compare_exchange_weak(expect,value,memory_order_release,memory_order_relaxed);//error
    return 0;
}

嗯，原子工作得很好，但我想看看compare_exchange_weak 的无锁函数是否适用于复杂的数据结构。使用 --std=c++11 编译它给了我：

error: no matching member function for call to 'compare_exchange_weak'
    ab.compare_exchange_weak(expect,value,memory_order_release,memory_order_relaxed);
    ~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
candidate function not viable: no known conversion from 'atomic<Big>' to 'Big &' for 1st argument
    bool compare_exchange_weak(_Tp& __e, _Tp __d,

所以我的问题是：

1. std::atomic::compare_exchange_weak 是否适用于复杂结构？

2. 如果 intel cpu 硬件 CMPEXG 仅在 64 位长度的缓存行内工作，那么大于 8 字节的结构是否可以与 CMPEXG 一起工作？还是原子操作吗？

3. 如何修复我的程序？

Thanks.

std::atomic::compare_exchange_weak 是否适用于复杂结构？

是的，但是有状况 http://en.cppreference.com/w/cpp/atomic/atomic其中包括可以简单地复制 http://en.cppreference.com/w/cpp/types/is_trivially_copyable and 简单可构造的 http://en.cppreference.com/w/cpp/types/is_constructible.

如果 intel cpu 硬件 CMPEXG 仅在 64 位长度的缓存行内工作，那么大于 8 字节的结构是否可以与 CMPEXG 一起工作？

不，事情不是这样的。如果您创建像您那里那样的疯狂大结构，您的代码将不会是“无锁”的。您的编译器将发出总线锁以确保线程安全，这就是为什么您永远不应该对大数据结构执行您正在做的事情。你的程序速度将会减慢数百倍甚至更多。考虑原子地交换指针。

还是原子操作吗？

不，它使用锁。你可以用以下方法测试这个std::atomic::is_lock_free() http://en.cppreference.com/w/cpp/atomic/atomic_is_lock_free

如何修复我的程序？

就这样：

#include <atomic>
#include <iostream>

using namespace std;

struct Big {
  int i;
  int j;
  int k[100];
};

int main() {
  Big value, expect;
  atomic<Big> ab;
  ab.compare_exchange_weak(expect, value);
  return 0;
}