CAtomics

一些原子函数，可用于 Swift 3.1 及更高版本，包括 Swift 5.3

本项目将 Clang 的 C11 原子操作支持的子集桥接到 Swift，并且与 SE-0282 兼容。 自 2017 年以来，此软件包一直是长期存在（但现在已弃用）的 SwiftAtomics 软件包的底层核心。

CAtomics 使用 C 风格的接口为 Swift 提供原子操作。 CAtomics 实现了以下类型：

• AtomicRawPointer，AtomicMutableRawPointer，AtomicOpaquePointer 以及 Optional 指针的版本 (AtomicOptionalRawPointer 等);
• AtomicInt 和 AtomicUInt，以及 8 位、16 位、32 位和 64 位整数类型的有符号和无符号版本;
• AtomicBool

在 CAtomics 中定义的函数都以 CAtomics 为前缀。 所有类型都定义了 CAtomicsLoad，CAtomicsStore，CAtomicsExchange，CAtomicsCompareAndExchangeWeak 和 CAtomicsCompareAndExchangeStrong。 此外，整数类型还定义了 CAtomicsAdd，CAtomicsSubtract，CAtomicsBitwiseAnd，CAtomicsBitwiseOr 和 CAtomicsBitwiseXor。 最后，AtomicBool 定义了 CAtomicsAnd，CAtomicsOr 和 CAtomicsXor。

可以使用每个方法上的 order: MemoryOrder 参数来设置内存排序 (来自 <stdatomic.h>)。

public enum MemoryOrder : UInt32 {
  case relaxed, acquire, release, acqrel, sequential
}

请注意，memory_order_consume 在此模块中没有等效项，因为（据我所知） clang 默默地将该排序升级为 memory_order_acquire，从而（目前）无法测试算法是否可以正确使用 memory_order_consume。 这也意味着它的缺失没有任何损失。

原子类型可用作线程之间的同步点，因此与 Swift 的互斥性检查具有有趣的关系。 它们应该在固定的内存位置初始化，例如引用类型的成员、被闭包捕获的变量或堆分配。 也就是说，虽然前两个在使用当前 Swift 时可以按预期工作，但只有后者（堆分配）与线程清理器兼容。

为了以线程清理器可接受的方式使用原子变量，必须使用 UnsafeMutablePointer 为原子变量分配内存。 然后，根据需要将该指针传递给 CAtomics 模块中定义的函数。

import CAtomics

class Example {
  private var counter = UnsafeMutablePointer<AtomicInt>.allocate(capacity: 1)
  init() {
    CAtomicsInitialize(counter, 0)
  }

  deinit {
    counter.deallocate()
  }

  func increment(by value: Int = 1) {
    CAtomicsAdd(counter, value, .relaxed)
  }
}

此库需要 Swift 3.1 或更高版本。 在 Linux 上，它还需要 Clang 3.6 或更高版本。