如何使用std::atomic_bool或std::atomic_flag？相关线程安全问题咨询

你在跨线程回调中用std::atomic_bool做控制标志，以下是针对你的四个疑问的解答：

1. 使用std::atomic_bool是否会出现死锁？还有其他需要注意的问题吗？ #

std::atomic_bool的读写操作都是无锁原子操作（主流平台均支持），不会引发死锁。需要注意的点：

• 所有对该原子变量的访问必须是原子操作，不能通过取地址后强制转换为普通指针进行非原子读写；
• 你代码中autoBackup里的“读标志+重置”是两个独立的原子操作，并非原子的复合操作。如果你的场景允许偶尔重复执行do stuff，当前逻辑没问题；但如果要求严格只触发一次，建议用原子成员函数（比如exchange）把这两步合并成一个原子操作；
• 默认内存顺序是std::memory_order_seq_cst，这是最严格的全局顺序保证，对于简单标志场景完全够用，性能开销可以忽略。

2. 像普通变量一样使用std::atomic_bool是否正确？若不正确该如何操作？ #

大部分场景下直接赋值、读取是合法的——因为std::atomic_bool重载了operator=和operator bool()，这些操作本身就是原子的。但有个优化点：
如果你需要“读取当前值并原子重置”这类复合逻辑，不要拆分成两次操作，应该用原子成员函数实现。比如你autoBackup里的逻辑可以改成：

if (standbyResumeTimerDelayBool.exchange(false)) {
    // do stuff
}

exchange会原子地把变量设为false并返回旧值，这样能避免两个线程同时进入do stuff的情况，逻辑更严谨。

3. 是否应该改用std::atomic_flag？ #

完全没必要。std::atomic_flag是功能最受限的原子类型，仅支持test_and_set和clear操作，而且必须用ATOMIC_FLAG_INIT初始化，代码可读性差。std::atomic_bool的API更贴合布尔标志的使用场景，易用性和可读性都更好。只有在极端追求最小开销或必须保证绝对无锁（atomic_flag是C++标准唯一保证无锁的原子类型）的场景下，才需要考虑它。你的场景用std::atomic_bool是最优选择。

4. 在类成员列表中初始化standbyResumeTimerDelayBool未报错，是否正确？ #

正确。C++11及以后支持非静态成员的类内初始化，std::atomic_bool standbyResumeTimerDelayBool = false;这种写法是合法的，等效于在构造函数初始化列表中完成初始化（如果构造函数没有显式覆盖的话）。

另外提醒一下：你Worker类里的std::atomic_bool cancel;没有显式初始化，这会导致它的初始值不确定，建议改成std::atomic_bool cancel = false;，避免未定义行为。

附你提供的代码片段（修正了注释错误）：

//some code omitted to keep things simple
//first callback function, this boolean flag is checked at one other point in the program
static ULONG Replicator::standbyResumeCallbackFunction(PVOID context, ULONG type, PVOID setting);
ULONG Replicator::standbyResumeCallbackFunction(PVOID context, ULONG type, PVOID setting)
{
    if (type == PBT_APMRESUMEAUTOMATIC)
    {
        Replicator* replicator = reinterpret_cast<Replicator*>(context);
        replicator->standbyResumeSetTimerDelayBool();
    }
}

//Replicator class members
void standbyResumeSetTimerDelayBool() { standbyResumeTimerDelayBool = true; }
std::atomic_bool standbyResumeTimerDelayBool = false;

//behavior modified here
void Replicator::autoBackup()
{
    if (standbyResumeTimerDelayBool)
    {
        standbyResumeTimerDelayBool = false;
        //do stuff
    }
}


//second callback function
static DWORD CALLBACK copyProgress(
             LARGE_INTEGER totalSize, LARGE_INTEGER totalTransferred,
             LARGE_INTEGER streamSize, LARGE_INTEGER streamTransferred,
             DWORD streamNo, DWORD callbackReason, HANDLE src, HANDLE dst,
             LPVOID data);

DWORD Worker::copyProgress(LARGE_INTEGER totalSize, LARGE_INTEGER totalTransferred, LARGE_INTEGER, LARGE_INTEGER, DWORD, DWORD, HANDLE, HANDLE, LPVOID data)
{
    Worker *worker = static_cast<Worker *>(data);

    if (worker->getStop())
        return PROGRESS_CANCEL;
}

//Worker class members
bool getStop() { return cancel; }
std::atomic_bool cancel;

//cancel is set to false when backup begins
void Worker::startBackup()
{
    cancel = false;
}
//if user clicks cancel button cancel flag is set to true
void stop() { cancel = true; }

内容的提问来源于stack exchange，提问作者riverofwind