# std::atomic_exchange, std::atomic_exchange_explicit

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定义于头文件 `<atomic>` |  |
| (1) | (C++11 起)
template< class T > T atomic_exchange( std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::value_type desr ) noexcept; |  |
template< class T > T atomic_exchange( volatile std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::value_type desr ) noexcept; |  |
| (2) | (C++11 起)
template< class T > T atomic_exchange_explicit( std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::value_type desr, std::memory_order order ) noexcept; |  |
template< class T > T atomic_exchange_explicit( volatile std::atomic<T>* obj, typename std::atomic<T>::value_type desr, std::memory_order order ) noexcept; |  |

1) 原子地以 `desr` 的值替换 `obj` 所指向的值，并返回 `obj` 先前保有的值，如同以 obj->exchange(desr) 。
2) 原子地以 `desr` 的值替换 `obj` 所指向的值，并返回 `obj` 先前保有的值，如同以 obj->exchange(desr, order) 。

### 参数

obj | - | 指向要修改的原子对象的指针
desr | - | 要存储于原子对象的值
order | - | 此操作所用的内存同步顺序：容许所有值。

### 返回值

`obj` 所指向的原子对象先前保有的值。

### 示例

能以原子替换操作在用户空间实现自旋锁互斥，类似 std::atomic_flag_test_and_set ：

    #include <thread>
    #include <vector>
    #include <iostream>
    #include <atomic>

    std::atomic<bool> lock(false); // 锁定时保有 true
                                   // 解锁时保有 false

    void f(int n)
    {
        for (int cnt = 0; cnt < 100; ++cnt) {
            while(std::atomic_exchange_explicit(&lock, true, std::memory_order_acquire))
                 ; // 自旋直至获得
            std::cout << "Output from thread " << n << '\n';
            std::atomic_store_explicit(&lock, false, std::memory_order_release);
        }
    }
    int main()
    {
        std::vector<std::thread> v;
        for (int n = 0; n < 10; ++n) {
            v.emplace_back(f, n);
        }
        for (auto& t : v) {
            t.join();
        }
    }

输出：

    Output from thread 2
    Output from thread 6
    Output from thread 7
    ...< 准确 1000 行 >...

### 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

DR | 应用于 | 出版时的行为 | 正确行为
--- | --- | --- | ---
P0558R1 | C++11 | 曾要求准确类型匹配，因为从多个参数推导 `T` | 仅从 `atomic` 参数推导 `T`

### 参阅

exchange | 原子地替换原子对象的值并获得它先前持有的值 (`std::atomic<T>` 的公开成员函数)
atomic_compare_exchange_weak atomic_compare_exchange_weak_explicit atomic_compare_exchange_strong atomic_compare_exchange_strong_explicit (C++11)(C++11)(C++11)(C++11) | 原子地比较原子对象和非原子实参的值，若相等则进行 atomic_exchange，若不相等则进行 atomic_load (函数模板)

std::atomic_exchange(std::shared_ptr) std::atomic_exchange_explicit(std::shared_ptr) (C++20 中弃用) | 为 std::shared_ptr 特化原子运算 (函数模板)