libitm/local_atomic

   1 // -*- C++ -*- header.
   2
   3 // Copyright (C) 2008-2014 Free Software Foundation, Inc.
   4 //
   5 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
   6 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
   7 // terms of the GNU General Public License as published by the
   8 // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
   9 // any later version.
  10
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 // GNU General Public License for more details.
  15
  16 // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
  17 // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
  18 // 3.1, as published by the Free Software Foundation.
  19
  20 // You should have received a copy of the GNU General Public License and
  21 // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
  22 // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
  23 // <http://www.gnu.org/licenses/>.
  24
  25 // ????????????????????????????????????????????????????????????????????
  26 //
  27 // This is a copy of the libstdc++ header, with the trivial modification
  28 // of ignoring the c++config.h include.  If and when the top-level build is
  29 // fixed so that target libraries can be built using the newly built, we can
  30 // delete this file.
  31 //
  32 // ????????????????????????????????????????????????????????????????????
  33
  34 /** @file include/atomic
  35  *  This is a Standard C++ Library header.
  36  */
  37
  38 // Based on "C++ Atomic Types and Operations" by Hans Boehm and Lawrence Crowl.
  39 // http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2007/n2427.html
  40
  41 #ifndef _GLIBCXX_ATOMIC
  42 #define _GLIBCXX_ATOMIC 1
  43
  44 #undef  __always_inline
  45 #define __always_inline __attribute__((always_inline))
  46
  47 // #pragma GCC system_header
  48
  49 // #ifndef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
  50 // # include <bits/c++0x_warning.h>
  51 // #endif
  52
  53 // #include <bits/atomic_base.h>
  54
  55 namespace std // _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
  56 {
  57 // _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
  58
  59   /**
  60    * @defgroup atomics Atomics
  61    *
  62    * Components for performing atomic operations.
  63    * @{
  64    */
  65
  66   /// Enumeration for memory_order
  67   typedef enum memory_order
  68     {
  69       memory_order_relaxed,
  70       memory_order_consume,
  71       memory_order_acquire,
  72       memory_order_release,
  73       memory_order_acq_rel,
  74       memory_order_seq_cst
  75     } memory_order;
  76
  77   inline __always_inline memory_order
  78   __calculate_memory_order(memory_order __m) noexcept
  79   {
  80     const bool __cond1 = __m == memory_order_release;
  81     const bool __cond2 = __m == memory_order_acq_rel;
  82     memory_order __mo1(__cond1 ? memory_order_relaxed : __m);
  83     memory_order __mo2(__cond2 ? memory_order_acquire : __mo1);
  84     return __mo2;
  85   }
  86
  87   inline __always_inline void
  88   atomic_thread_fence(memory_order __m) noexcept
  89   {
  90     __atomic_thread_fence (__m);
  91   }
  92
  93   inline __always_inline void
  94   atomic_signal_fence(memory_order __m) noexcept
  95   {
  96     __atomic_thread_fence (__m);
  97   }
  98
  99   /// kill_dependency
 100   template<typename _Tp>
 101     inline _Tp
 102     kill_dependency(_Tp __y) noexcept
 103     {
 104       _Tp __ret(__y);
 105       return __ret;
 106     }
 107
 108   /// Lock-free Property
 109
 110
 111 #define ATOMIC_BOOL_LOCK_FREE           __GCC_ATOMIC_BOOL_LOCK_FREE
 112 #define ATOMIC_CHAR_LOCK_FREE           __GCC_ATOMIC_CHAR_LOCK_FREE
 113 #define ATOMIC_WCHAR_T_LOCK_FREE        __GCC_ATOMIC_WCHAR_T_LOCK_FREE
 114 #define ATOMIC_CHAR16_T_LOCK_FREE       __GCC_ATOMIC_CHAR16_T_LOCK_FREE
 115 #define ATOMIC_CHAR32_T_LOCK_FREE       __GCC_ATOMIC_CHAR32_T_LOCK_FREE
 116 #define ATOMIC_SHORT_LOCK_FREE          __GCC_ATOMIC_SHORT_LOCK_FREE
 117 #define ATOMIC_INT_LOCK_FREE            __GCC_ATOMIC_INT_LOCK_FREE
 118 #define ATOMIC_LONG_LOCK_FREE           __GCC_ATOMIC_LONG_LOCK_FREE
 119 #define ATOMIC_LLONG_LOCK_FREE          __GCC_ATOMIC_LLONG_LOCK_FREE
 120 #define ATOMIC_POINTER_LOCK_FREE        __GCC_ATOMIC_POINTER_LOCK_FREE
 121
 122   // Base types for atomics.
 123   template<typename _IntTp>
 124     struct __atomic_base;
 125
 126   /// atomic_char
 127   typedef __atomic_base<char>                   atomic_char;
 128
 129   /// atomic_schar
 130   typedef __atomic_base<signed char>            atomic_schar;
 131
 132   /// atomic_uchar
 133   typedef __atomic_base<unsigned char>          atomic_uchar;
 134
 135   /// atomic_short
 136   typedef __atomic_base<short>                  atomic_short;
 137
 138   /// atomic_ushort
 139   typedef __atomic_base<unsigned short>         atomic_ushort;
 140
 141   /// atomic_int
 142   typedef __atomic_base<int>                    atomic_int;
 143
 144   /// atomic_uint
 145   typedef __atomic_base<unsigned int>           atomic_uint;
 146
 147   /// atomic_long
 148   typedef __atomic_base<long>                   atomic_long;
 149
 150   /// atomic_ulong
 151   typedef __atomic_base<unsigned long>          atomic_ulong;
 152
 153   /// atomic_llong
 154   typedef __atomic_base<long long>              atomic_llong;
 155
 156   /// atomic_ullong
 157   typedef __atomic_base<unsigned long long>     atomic_ullong;
 158
 159   /// atomic_wchar_t
 160   typedef __atomic_base<wchar_t>                atomic_wchar_t;
 161
 162   /// atomic_char16_t
 163   typedef __atomic_base<char16_t>               atomic_char16_t;
 164
 165   /// atomic_char32_t
 166   typedef __atomic_base<char32_t>               atomic_char32_t;
 167
 168   /// atomic_char32_t
 169   typedef __atomic_base<char32_t>               atomic_char32_t;
 170
 171
 172   /// atomic_int_least8_t
 173   typedef __atomic_base<int_least8_t>           atomic_int_least8_t;
 174
 175   /// atomic_uint_least8_t
 176   typedef __atomic_base<uint_least8_t>          atomic_uint_least8_t;
 177
 178   /// atomic_int_least16_t
 179   typedef __atomic_base<int_least16_t>          atomic_int_least16_t;
 180
 181   /// atomic_uint_least16_t
 182   typedef __atomic_base<uint_least16_t>         atomic_uint_least16_t;
 183
 184   /// atomic_int_least32_t
 185   typedef __atomic_base<int_least32_t>          atomic_int_least32_t;
 186
 187   /// atomic_uint_least32_t
 188   typedef __atomic_base<uint_least32_t>         atomic_uint_least32_t;
 189
 190   /// atomic_int_least64_t
 191   typedef __atomic_base<int_least64_t>          atomic_int_least64_t;
 192
 193   /// atomic_uint_least64_t
 194   typedef __atomic_base<uint_least64_t>         atomic_uint_least64_t;
 195
 196
 197   /// atomic_int_fast8_t
 198   typedef __atomic_base<int_fast8_t>            atomic_int_fast8_t;
 199
 200   /// atomic_uint_fast8_t
 201   typedef __atomic_base<uint_fast8_t>           atomic_uint_fast8_t;
 202
 203   /// atomic_int_fast16_t
 204   typedef __atomic_base<int_fast16_t>           atomic_int_fast16_t;
 205
 206   /// atomic_uint_fast16_t
 207   typedef __atomic_base<uint_fast16_t>          atomic_uint_fast16_t;
 208
 209   /// atomic_int_fast32_t
 210   typedef __atomic_base<int_fast32_t>           atomic_int_fast32_t;
 211
 212   /// atomic_uint_fast32_t
 213   typedef __atomic_base<uint_fast32_t>          atomic_uint_fast32_t;
 214
 215   /// atomic_int_fast64_t
 216   typedef __atomic_base<int_fast64_t>           atomic_int_fast64_t;
 217
 218   /// atomic_uint_fast64_t
 219   typedef __atomic_base<uint_fast64_t>          atomic_uint_fast64_t;
 220
 221
 222   /// atomic_intptr_t
 223   typedef __atomic_base<intptr_t>               atomic_intptr_t;
 224
 225   /// atomic_uintptr_t
 226   typedef __atomic_base<uintptr_t>              atomic_uintptr_t;
 227
 228   /// atomic_size_t
 229   typedef __atomic_base<size_t>                 atomic_size_t;
 230
 231   /// atomic_intmax_t
 232   typedef __atomic_base<intmax_t>               atomic_intmax_t;
 233
 234   /// atomic_uintmax_t
 235   typedef __atomic_base<uintmax_t>              atomic_uintmax_t;
 236
 237   /// atomic_ptrdiff_t
 238   typedef __atomic_base<ptrdiff_t>              atomic_ptrdiff_t;
 239
 240
 241 #define ATOMIC_VAR_INIT(_VI) { _VI }
 242
 243   template<typename _Tp>
 244     struct atomic;
 245
 246   template<typename _Tp>
 247     struct atomic<_Tp*>;
 248
 249
 250   /**
 251    *  @brief Base type for atomic_flag.
 252    *
 253    *  Base type is POD with data, allowing atomic_flag to derive from
 254    *  it and meet the standard layout type requirement. In addition to
 255    *  compatibilty with a C interface, this allows different
 256    *  implementations of atomic_flag to use the same atomic operation
 257    *  functions, via a standard conversion to the __atomic_flag_base
 258    *  argument.
 259   */
 260   // _GLIBCXX_BEGIN_EXTERN_C
 261
 262   struct __atomic_flag_base
 263   {
 264     bool _M_i;
 265   };
 266
 267   // _GLIBCXX_END_EXTERN_C
 268
 269 #define ATOMIC_FLAG_INIT { false }
 270
 271   /// atomic_flag
 272   struct atomic_flag : public __atomic_flag_base
 273   {
 274     atomic_flag() noexcept = default;
 275     ~atomic_flag() noexcept = default;
 276     atomic_flag(const atomic_flag&) = delete;
 277     atomic_flag& operator=(const atomic_flag&) = delete;
 278     atomic_flag& operator=(const atomic_flag&) volatile = delete;
 279
 280     // Conversion to ATOMIC_FLAG_INIT.
 281     atomic_flag(bool __i) noexcept : __atomic_flag_base({ __i }) { }
 282
 283     __always_inline bool
 284     test_and_set(memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 285     {
 286       return __atomic_test_and_set (&_M_i, __m);
 287     }
 288
 289     __always_inline bool
 290     test_and_set(memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 291     {
 292       return __atomic_test_and_set (&_M_i, __m);
 293     }
 294
 295     __always_inline void
 296     clear(memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 297     {
 298       // __glibcxx_assert(__m != memory_order_consume);
 299       // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acquire);
 300       // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acq_rel);
 301
 302       __atomic_clear (&_M_i, __m);
 303     }
 304
 305     __always_inline void
 306     clear(memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 307     {
 308       // __glibcxx_assert(__m != memory_order_consume);
 309       // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acquire);
 310       // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acq_rel);
 311
 312       __atomic_clear (&_M_i, __m);
 313     }
 314   };
 315
 316
 317   /// Base class for atomic integrals.
 318   //
 319   // For each of the integral types, define atomic_[integral type] struct
 320   //
 321   // atomic_bool     bool
 322   // atomic_char     char
 323   // atomic_schar    signed char
 324   // atomic_uchar    unsigned char
 325   // atomic_short    short
 326   // atomic_ushort   unsigned short
 327   // atomic_int      int
 328   // atomic_uint     unsigned int
 329   // atomic_long     long
 330   // atomic_ulong    unsigned long
 331   // atomic_llong    long long
 332   // atomic_ullong   unsigned long long
 333   // atomic_char16_t char16_t
 334   // atomic_char32_t char32_t
 335   // atomic_wchar_t  wchar_t
 336   //
 337   // NB: Assuming _ITp is an integral scalar type that is 1, 2, 4, or
 338   // 8 bytes, since that is what GCC built-in functions for atomic
 339   // memory access expect.
 340   template<typename _ITp>
 341     struct __atomic_base
 342     {
 343     private:
 344       typedef _ITp      __int_type;
 345
 346       __int_type        _M_i;
 347
 348     public:
 349       __atomic_base() noexcept = default;
 350       ~__atomic_base() noexcept = default;
 351       __atomic_base(const __atomic_base&) = delete;
 352       __atomic_base& operator=(const __atomic_base&) = delete;
 353       __atomic_base& operator=(const __atomic_base&) volatile = delete;
 354
 355       // Requires __int_type convertible to _M_i.
 356       constexpr __atomic_base(__int_type __i) noexcept : _M_i (__i) { }
 357
 358       operator __int_type() const noexcept
 359       { return load(); }
 360
 361       operator __int_type() const volatile noexcept
 362       { return load(); }
 363
 364       __int_type
 365       operator=(__int_type __i) noexcept
 366       {
 367         store(__i);
 368         return __i;
 369       }
 370
 371       __int_type
 372       operator=(__int_type __i) volatile noexcept
 373       {
 374         store(__i);
 375         return __i;
 376       }
 377
 378       __int_type
 379       operator++(int) noexcept
 380       { return fetch_add(1); }
 381
 382       __int_type
 383       operator++(int) volatile noexcept
 384       { return fetch_add(1); }
 385
 386       __int_type
 387       operator--(int) noexcept
 388       { return fetch_sub(1); }
 389
 390       __int_type
 391       operator--(int) volatile noexcept
 392       { return fetch_sub(1); }
 393
 394       __int_type
 395       operator++() noexcept
 396       { return __atomic_add_fetch(&_M_i, 1, memory_order_seq_cst); }
 397
 398       __int_type
 399       operator++() volatile noexcept
 400       { return __atomic_add_fetch(&_M_i, 1, memory_order_seq_cst); }
 401
 402       __int_type
 403       operator--() noexcept
 404       { return __atomic_sub_fetch(&_M_i, 1, memory_order_seq_cst); }
 405
 406       __int_type
 407       operator--() volatile noexcept
 408       { return __atomic_sub_fetch(&_M_i, 1, memory_order_seq_cst); }
 409
 410       __int_type
 411       operator+=(__int_type __i) noexcept
 412       { return __atomic_add_fetch(&_M_i, __i, memory_order_seq_cst); }
 413
 414       __int_type
 415       operator+=(__int_type __i) volatile noexcept
 416       { return __atomic_add_fetch(&_M_i, __i, memory_order_seq_cst); }
 417
 418       __int_type
 419       operator-=(__int_type __i) noexcept
 420       { return __atomic_sub_fetch(&_M_i, __i, memory_order_seq_cst); }
 421
 422       __int_type
 423       operator-=(__int_type __i) volatile noexcept
 424       { return __atomic_sub_fetch(&_M_i, __i, memory_order_seq_cst); }
 425
 426       __int_type
 427       operator&=(__int_type __i) noexcept
 428       { return __atomic_and_fetch(&_M_i, __i, memory_order_seq_cst); }
 429
 430       __int_type
 431       operator&=(__int_type __i) volatile noexcept
 432       { return __atomic_and_fetch(&_M_i, __i, memory_order_seq_cst); }
 433
 434       __int_type
 435       operator|=(__int_type __i) noexcept
 436       { return __atomic_or_fetch(&_M_i, __i, memory_order_seq_cst); }
 437
 438       __int_type
 439       operator|=(__int_type __i) volatile noexcept
 440       { return __atomic_or_fetch(&_M_i, __i, memory_order_seq_cst); }
 441
 442       __int_type
 443       operator^=(__int_type __i) noexcept
 444       { return __atomic_xor_fetch(&_M_i, __i, memory_order_seq_cst); }
 445
 446       __int_type
 447       operator^=(__int_type __i) volatile noexcept
 448       { return __atomic_xor_fetch(&_M_i, __i, memory_order_seq_cst); }
 449
 450       bool
 451       is_lock_free() const noexcept
 452       { return __atomic_is_lock_free (sizeof (_M_i), &_M_i); }
 453
 454       bool
 455       is_lock_free() const volatile noexcept
 456       { return __atomic_is_lock_free (sizeof (_M_i), &_M_i); }
 457
 458       __always_inline void
 459       store(__int_type __i, memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 460       {
 461         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acquire);
 462         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acq_rel);
 463         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_consume);
 464
 465         __atomic_store_n(&_M_i, __i, __m);
 466       }
 467
 468       __always_inline void
 469       store(__int_type __i,
 470             memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 471       {
 472         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acquire);
 473         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acq_rel);
 474         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_consume);
 475
 476         __atomic_store_n(&_M_i, __i, __m);
 477       }
 478
 479       __always_inline __int_type
 480       load(memory_order __m = memory_order_seq_cst) const noexcept
 481       {
 482         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_release);
 483         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acq_rel);
 484
 485         return __atomic_load_n(&_M_i, __m);
 486       }
 487
 488       __always_inline __int_type
 489       load(memory_order __m = memory_order_seq_cst) const volatile noexcept
 490       {
 491         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_release);
 492         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acq_rel);
 493
 494         return __atomic_load_n(&_M_i, __m);
 495       }
 496
 497       __always_inline __int_type
 498       exchange(__int_type __i,
 499                memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 500       {
 501         return __atomic_exchange_n(&_M_i, __i, __m);
 502       }
 503
 504       __always_inline __int_type
 505       exchange(__int_type __i,
 506                memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 507       {
 508         return __atomic_exchange_n(&_M_i, __i, __m);
 509       }
 510
 511       __always_inline bool
 512       compare_exchange_weak(__int_type& __i1, __int_type __i2,
 513                             memory_order __m1, memory_order __m2) noexcept
 514       {
 515         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_release);
 516         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_acq_rel);
 517         // __glibcxx_assert(__m2 <= __m1);
 518
 519         return __atomic_compare_exchange_n(&_M_i, &__i1, __i2, 1, __m1, __m2);
 520       }
 521
 522       __always_inline bool
 523       compare_exchange_weak(__int_type& __i1, __int_type __i2,
 524                             memory_order __m1,
 525                             memory_order __m2) volatile noexcept
 526       {
 527         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_release);
 528         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_acq_rel);
 529         // __glibcxx_assert(__m2 <= __m1);
 530
 531         return __atomic_compare_exchange_n(&_M_i, &__i1, __i2, 1, __m1, __m2);
 532       }
 533
 534       __always_inline bool
 535       compare_exchange_weak(__int_type& __i1, __int_type __i2,
 536                             memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 537       {
 538         return compare_exchange_weak(__i1, __i2, __m,
 539                                      __calculate_memory_order(__m));
 540       }
 541
 542       __always_inline bool
 543       compare_exchange_weak(__int_type& __i1, __int_type __i2,
 544                    memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 545       {
 546         return compare_exchange_weak(__i1, __i2, __m,
 547                                      __calculate_memory_order(__m));
 548       }
 549
 550       __always_inline bool
 551       compare_exchange_strong(__int_type& __i1, __int_type __i2,
 552                               memory_order __m1, memory_order __m2) noexcept
 553       {
 554         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_release);
 555         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_acq_rel);
 556         // __glibcxx_assert(__m2 <= __m1);
 557
 558         return __atomic_compare_exchange_n(&_M_i, &__i1, __i2, 0, __m1, __m2);
 559       }
 560
 561       __always_inline bool
 562       compare_exchange_strong(__int_type& __i1, __int_type __i2,
 563                               memory_order __m1,
 564                               memory_order __m2) volatile noexcept
 565       {
 566         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_release);
 567         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_acq_rel);
 568         // __glibcxx_assert(__m2 <= __m1);
 569
 570         return __atomic_compare_exchange_n(&_M_i, &__i1, __i2, 0, __m1, __m2);
 571       }
 572
 573       __always_inline bool
 574       compare_exchange_strong(__int_type& __i1, __int_type __i2,
 575                               memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 576       {
 577         return compare_exchange_strong(__i1, __i2, __m,
 578                                        __calculate_memory_order(__m));
 579       }
 580
 581       __always_inline bool
 582       compare_exchange_strong(__int_type& __i1, __int_type __i2,
 583                  memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 584       {
 585         return compare_exchange_strong(__i1, __i2, __m,
 586                                        __calculate_memory_order(__m));
 587       }
 588
 589       __always_inline __int_type
 590       fetch_add(__int_type __i,
 591                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 592       { return __atomic_fetch_add(&_M_i, __i, __m); }
 593
 594       __always_inline __int_type
 595       fetch_add(__int_type __i,
 596                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 597       { return __atomic_fetch_add(&_M_i, __i, __m); }
 598
 599       __always_inline __int_type
 600       fetch_sub(__int_type __i,
 601                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 602       { return __atomic_fetch_sub(&_M_i, __i, __m); }
 603
 604       __always_inline __int_type
 605       fetch_sub(__int_type __i,
 606                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 607       { return __atomic_fetch_sub(&_M_i, __i, __m); }
 608
 609       __always_inline __int_type
 610       fetch_and(__int_type __i,
 611                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 612       { return __atomic_fetch_and(&_M_i, __i, __m); }
 613
 614       __always_inline __int_type
 615       fetch_and(__int_type __i,
 616                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 617       { return __atomic_fetch_and(&_M_i, __i, __m); }
 618
 619       __always_inline __int_type
 620       fetch_or(__int_type __i,
 621                memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 622       { return __atomic_fetch_or(&_M_i, __i, __m); }
 623
 624       __always_inline __int_type
 625       fetch_or(__int_type __i,
 626                memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 627       { return __atomic_fetch_or(&_M_i, __i, __m); }
 628
 629       __always_inline __int_type
 630       fetch_xor(__int_type __i,
 631                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 632       { return __atomic_fetch_xor(&_M_i, __i, __m); }
 633
 634       __always_inline __int_type
 635       fetch_xor(__int_type __i,
 636                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 637       { return __atomic_fetch_xor(&_M_i, __i, __m); }
 638     };
 639
 640
 641   /// Partial specialization for pointer types.
 642   template<typename _PTp>
 643     struct __atomic_base<_PTp*>
 644     {
 645     private:
 646       typedef _PTp*     __pointer_type;
 647
 648       __pointer_type    _M_p;
 649
 650     public:
 651       __atomic_base() noexcept = default;
 652       ~__atomic_base() noexcept = default;
 653       __atomic_base(const __atomic_base&) = delete;
 654       __atomic_base& operator=(const __atomic_base&) = delete;
 655       __atomic_base& operator=(const __atomic_base&) volatile = delete;
 656
 657       // Requires __pointer_type convertible to _M_p.
 658       constexpr __atomic_base(__pointer_type __p) noexcept : _M_p (__p) { }
 659
 660       operator __pointer_type() const noexcept
 661       { return load(); }
 662
 663       operator __pointer_type() const volatile noexcept
 664       { return load(); }
 665
 666       __pointer_type
 667       operator=(__pointer_type __p) noexcept
 668       {
 669         store(__p);
 670         return __p;
 671       }
 672
 673       __pointer_type
 674       operator=(__pointer_type __p) volatile noexcept
 675       {
 676         store(__p);
 677         return __p;
 678       }
 679
 680       __pointer_type
 681       operator++(int) noexcept
 682       { return fetch_add(1); }
 683
 684       __pointer_type
 685       operator++(int) volatile noexcept
 686       { return fetch_add(1); }
 687
 688       __pointer_type
 689       operator--(int) noexcept
 690       { return fetch_sub(1); }
 691
 692       __pointer_type
 693       operator--(int) volatile noexcept
 694       { return fetch_sub(1); }
 695
 696       __pointer_type
 697       operator++() noexcept
 698       { return __atomic_add_fetch(&_M_p, 1, memory_order_seq_cst); }
 699
 700       __pointer_type
 701       operator++() volatile noexcept
 702       { return __atomic_add_fetch(&_M_p, 1, memory_order_seq_cst); }
 703
 704       __pointer_type
 705       operator--() noexcept
 706       { return __atomic_sub_fetch(&_M_p, 1, memory_order_seq_cst); }
 707
 708       __pointer_type
 709       operator--() volatile noexcept
 710       { return __atomic_sub_fetch(&_M_p, 1, memory_order_seq_cst); }
 711
 712       __pointer_type
 713       operator+=(ptrdiff_t __d) noexcept
 714       { return __atomic_add_fetch(&_M_p, __d, memory_order_seq_cst); }
 715
 716       __pointer_type
 717       operator+=(ptrdiff_t __d) volatile noexcept
 718       { return __atomic_add_fetch(&_M_p, __d, memory_order_seq_cst); }
 719
 720       __pointer_type
 721       operator-=(ptrdiff_t __d) noexcept
 722       { return __atomic_sub_fetch(&_M_p, __d, memory_order_seq_cst); }
 723
 724       __pointer_type
 725       operator-=(ptrdiff_t __d) volatile noexcept
 726       { return __atomic_sub_fetch(&_M_p, __d, memory_order_seq_cst); }
 727
 728       bool
 729       is_lock_free() const noexcept
 730       { return __atomic_is_lock_free (sizeof (_M_p), &_M_p); }
 731
 732       bool
 733       is_lock_free() const volatile noexcept
 734       { return __atomic_is_lock_free (sizeof (_M_p), &_M_p); }
 735
 736       __always_inline void
 737       store(__pointer_type __p,
 738             memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 739       {
 740         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acquire);
 741         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acq_rel);
 742         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_consume);
 743
 744         __atomic_store_n(&_M_p, __p, __m);
 745       }
 746
 747       __always_inline void
 748       store(__pointer_type __p,
 749             memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 750       {
 751         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acquire);
 752         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acq_rel);
 753         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_consume);
 754
 755         __atomic_store_n(&_M_p, __p, __m);
 756       }
 757
 758       __always_inline __pointer_type
 759       load(memory_order __m = memory_order_seq_cst) const noexcept
 760       {
 761         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_release);
 762         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acq_rel);
 763
 764         return __atomic_load_n(&_M_p, __m);
 765       }
 766
 767       __always_inline __pointer_type
 768       load(memory_order __m = memory_order_seq_cst) const volatile noexcept
 769       {
 770         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_release);
 771         // __glibcxx_assert(__m != memory_order_acq_rel);
 772
 773         return __atomic_load_n(&_M_p, __m);
 774       }
 775
 776       __always_inline __pointer_type
 777       exchange(__pointer_type __p,
 778                memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 779       {
 780         return __atomic_exchange_n(&_M_p, __p, __m);
 781       }
 782
 783       __always_inline __pointer_type
 784       exchange(__pointer_type __p,
 785                memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 786       {
 787         return __atomic_exchange_n(&_M_p, __p, __m);
 788       }
 789
 790       __always_inline bool
 791       compare_exchange_strong(__pointer_type& __p1, __pointer_type __p2,
 792                               memory_order __m1,
 793                               memory_order __m2) noexcept
 794       {
 795         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_release);
 796         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_acq_rel);
 797         // __glibcxx_assert(__m2 <= __m1);
 798
 799         return __atomic_compare_exchange_n(&_M_p, &__p1, __p2, 0, __m1, __m2);
 800       }
 801
 802       __always_inline bool
 803       compare_exchange_strong(__pointer_type& __p1, __pointer_type __p2,
 804                               memory_order __m1,
 805                               memory_order __m2) volatile noexcept
 806       {
 807         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_release);
 808         // __glibcxx_assert(__m2 != memory_order_acq_rel);
 809         // __glibcxx_assert(__m2 <= __m1);
 810
 811         return __atomic_compare_exchange_n(&_M_p, &__p1, __p2, 0, __m1, __m2);
 812       }
 813
 814       __always_inline __pointer_type
 815       fetch_add(ptrdiff_t __d,
 816                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 817       { return __atomic_fetch_add(&_M_p, __d, __m); }
 818
 819       __always_inline __pointer_type
 820       fetch_add(ptrdiff_t __d,
 821                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 822       { return __atomic_fetch_add(&_M_p, __d, __m); }
 823
 824       __always_inline __pointer_type
 825       fetch_sub(ptrdiff_t __d,
 826                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 827       { return __atomic_fetch_sub(&_M_p, __d, __m); }
 828
 829       __always_inline __pointer_type
 830       fetch_sub(ptrdiff_t __d,
 831                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 832       { return __atomic_fetch_sub(&_M_p, __d, __m); }
 833     };
 834
 835
 836   /**
 837    * @addtogroup atomics
 838    * @{
 839    */
 840
 841   /// atomic_bool
 842   // NB: No operators or fetch-operations for this type.
 843   struct atomic_bool
 844   {
 845   private:
 846     __atomic_base<bool> _M_base;
 847
 848   public:
 849     atomic_bool() noexcept = default;
 850     ~atomic_bool() noexcept = default;
 851     atomic_bool(const atomic_bool&) = delete;
 852     atomic_bool& operator=(const atomic_bool&) = delete;
 853     atomic_bool& operator=(const atomic_bool&) volatile = delete;
 854
 855     constexpr atomic_bool(bool __i) noexcept : _M_base(__i) { }
 856
 857     bool
 858     operator=(bool __i) noexcept
 859     { return _M_base.operator=(__i); }
 860
 861     operator bool() const noexcept
 862     { return _M_base.load(); }
 863
 864     operator bool() const volatile noexcept
 865     { return _M_base.load(); }
 866
 867     bool
 868     is_lock_free() const noexcept { return _M_base.is_lock_free(); }
 869
 870     bool
 871     is_lock_free() const volatile noexcept { return _M_base.is_lock_free(); }
 872
 873     __always_inline void
 874     store(bool __i, memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 875     { _M_base.store(__i, __m); }
 876
 877     __always_inline void
 878     store(bool __i, memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 879     { _M_base.store(__i, __m); }
 880
 881     __always_inline bool
 882     load(memory_order __m = memory_order_seq_cst) const noexcept
 883     { return _M_base.load(__m); }
 884
 885     __always_inline bool
 886     load(memory_order __m = memory_order_seq_cst) const volatile noexcept
 887     { return _M_base.load(__m); }
 888
 889     __always_inline bool
 890     exchange(bool __i, memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 891     { return _M_base.exchange(__i, __m); }
 892
 893     __always_inline bool
 894     exchange(bool __i,
 895              memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 896     { return _M_base.exchange(__i, __m); }
 897
 898     __always_inline bool
 899     compare_exchange_weak(bool& __i1, bool __i2, memory_order __m1,
 900                           memory_order __m2) noexcept
 901     { return _M_base.compare_exchange_weak(__i1, __i2, __m1, __m2); }
 902
 903     __always_inline bool
 904     compare_exchange_weak(bool& __i1, bool __i2, memory_order __m1,
 905                           memory_order __m2) volatile noexcept
 906     { return _M_base.compare_exchange_weak(__i1, __i2, __m1, __m2); }
 907
 908     __always_inline bool
 909     compare_exchange_weak(bool& __i1, bool __i2,
 910                           memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 911     { return _M_base.compare_exchange_weak(__i1, __i2, __m); }
 912
 913     __always_inline bool
 914     compare_exchange_weak(bool& __i1, bool __i2,
 915                      memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 916     { return _M_base.compare_exchange_weak(__i1, __i2, __m); }
 917
 918     __always_inline bool
 919     compare_exchange_strong(bool& __i1, bool __i2, memory_order __m1,
 920                             memory_order __m2) noexcept
 921     { return _M_base.compare_exchange_strong(__i1, __i2, __m1, __m2); }
 922
 923     __always_inline bool
 924     compare_exchange_strong(bool& __i1, bool __i2, memory_order __m1,
 925                             memory_order __m2) volatile noexcept
 926     { return _M_base.compare_exchange_strong(__i1, __i2, __m1, __m2); }
 927
 928     __always_inline bool
 929     compare_exchange_strong(bool& __i1, bool __i2,
 930                             memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
 931     { return _M_base.compare_exchange_strong(__i1, __i2, __m); }
 932
 933     __always_inline bool
 934     compare_exchange_strong(bool& __i1, bool __i2,
 935                     memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 936     { return _M_base.compare_exchange_strong(__i1, __i2, __m); }
 937   };
 938
 939
 940   /// atomic
 941   /// 29.4.3, Generic atomic type, primary class template.
 942   template<typename _Tp>
 943     struct atomic
 944     {
 945     private:
 946       _Tp _M_i;
 947
 948     public:
 949       atomic() noexcept = default;
 950       ~atomic() noexcept = default;
 951       atomic(const atomic&) = delete;
 952       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
 953       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
 954
 955       constexpr atomic(_Tp __i) noexcept : _M_i(__i) { }
 956
 957       operator _Tp() const noexcept
 958       { return load(); }
 959
 960       operator _Tp() const volatile noexcept
 961       { return load(); }
 962
 963       _Tp
 964       operator=(_Tp __i) noexcept
 965       { store(__i); return __i; }
 966
 967       _Tp
 968       operator=(_Tp __i) volatile noexcept
 969       { store(__i); return __i; }
 970
 971       bool
 972       is_lock_free() const noexcept
 973       { return __atomic_is_lock_free(sizeof(_M_i), &_M_i); }
 974
 975       bool
 976       is_lock_free() const volatile noexcept
 977       { return __atomic_is_lock_free(sizeof(_M_i), &_M_i); }
 978
 979       void
 980       store(_Tp __i, memory_order _m = memory_order_seq_cst) noexcept
 981       { __atomic_store(&_M_i, &__i, _m); }
 982
 983       __always_inline void
 984       store(_Tp __i, memory_order _m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
 985       { __atomic_store(&_M_i, &__i, _m); }
 986
 987       __always_inline _Tp
 988       load(memory_order _m = memory_order_seq_cst) const noexcept
 989       {
 990         _Tp tmp;
 991         __atomic_load(&_M_i, &tmp, _m);
 992         return tmp;
 993       }
 994
 995       __always_inline _Tp
 996       load(memory_order _m = memory_order_seq_cst) const volatile noexcept
 997       {
 998         _Tp tmp;
 999         __atomic_load(&_M_i, &tmp, _m);
1000         return tmp;
1001       }
1002
1003       __always_inline _Tp
1004       exchange(_Tp __i, memory_order _m = memory_order_seq_cst) noexcept
1005       {
1006         _Tp tmp;
1007         __atomic_exchange(&_M_i, &__i, &tmp, _m);
1008         return tmp;
1009       }
1010
1011       __always_inline _Tp
1012       exchange(_Tp __i,
1013                memory_order _m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
1014       {
1015         _Tp tmp;
1016         __atomic_exchange(&_M_i, &__i, &tmp, _m);
1017         return tmp;
1018       }
1019
1020       __always_inline bool
1021       compare_exchange_weak(_Tp& __e, _Tp __i, memory_order __s,
1022                             memory_order __f) noexcept
1023       {
1024         return __atomic_compare_exchange(&_M_i, &__e, &__i, true, __s, __f);
1025       }
1026
1027       __always_inline bool
1028       compare_exchange_weak(_Tp& __e, _Tp __i, memory_order __s,
1029                             memory_order __f) volatile noexcept
1030       {
1031         return __atomic_compare_exchange(&_M_i, &__e, &__i, true, __s, __f);
1032       }
1033
1034       __always_inline bool
1035       compare_exchange_weak(_Tp& __e, _Tp __i,
1036                             memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
1037       { return compare_exchange_weak(__e, __i, __m, __m); }
1038
1039       __always_inline bool
1040       compare_exchange_weak(_Tp& __e, _Tp __i,
1041                      memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
1042       { return compare_exchange_weak(__e, __i, __m, __m); }
1043
1044       __always_inline bool
1045       compare_exchange_strong(_Tp& __e, _Tp __i, memory_order __s,
1046                               memory_order __f) noexcept
1047       {
1048         return __atomic_compare_exchange(&_M_i, &__e, &__i, false, __s, __f);
1049       }
1050
1051       __always_inline bool
1052       compare_exchange_strong(_Tp& __e, _Tp __i, memory_order __s,
1053                               memory_order __f) volatile noexcept
1054       {
1055         return __atomic_compare_exchange(&_M_i, &__e, &__i, false, __s, __f);
1056       }
1057
1058       __always_inline bool
1059       compare_exchange_strong(_Tp& __e, _Tp __i,
1060                                memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
1061       { return compare_exchange_strong(__e, __i, __m, __m); }
1062
1063       __always_inline bool
1064       compare_exchange_strong(_Tp& __e, _Tp __i,
1065                      memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
1066       { return compare_exchange_strong(__e, __i, __m, __m); }
1067     };
1068
1069
1070   /// Partial specialization for pointer types.
1071   template<typename _Tp>
1072     struct atomic<_Tp*>
1073     {
1074       typedef _Tp*                      __pointer_type;
1075       typedef __atomic_base<_Tp*>       __base_type;
1076       __base_type                       _M_b;
1077
1078       atomic() noexcept = default;
1079       ~atomic() noexcept = default;
1080       atomic(const atomic&) = delete;
1081       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1082       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1083
1084       constexpr atomic(__pointer_type __p) noexcept : _M_b(__p) { }
1085
1086       operator __pointer_type() const noexcept
1087       { return __pointer_type(_M_b); }
1088
1089       operator __pointer_type() const volatile noexcept
1090       { return __pointer_type(_M_b); }
1091
1092       __pointer_type
1093       operator=(__pointer_type __p) noexcept
1094       { return _M_b.operator=(__p); }
1095
1096       __pointer_type
1097       operator=(__pointer_type __p) volatile noexcept
1098       { return _M_b.operator=(__p); }
1099
1100       __pointer_type
1101       operator++(int) noexcept
1102       { return _M_b++; }
1103
1104       __pointer_type
1105       operator++(int) volatile noexcept
1106       { return _M_b++; }
1107
1108       __pointer_type
1109       operator--(int) noexcept
1110       { return _M_b--; }
1111
1112       __pointer_type
1113       operator--(int) volatile noexcept
1114       { return _M_b--; }
1115
1116       __pointer_type
1117       operator++() noexcept
1118       { return ++_M_b; }
1119
1120       __pointer_type
1121       operator++() volatile noexcept
1122       { return ++_M_b; }
1123
1124       __pointer_type
1125       operator--() noexcept
1126       { return --_M_b; }
1127
1128       __pointer_type
1129       operator--() volatile noexcept
1130       { return --_M_b; }
1131
1132       __pointer_type
1133       operator+=(ptrdiff_t __d) noexcept
1134       { return _M_b.operator+=(__d); }
1135
1136       __pointer_type
1137       operator+=(ptrdiff_t __d) volatile noexcept
1138       { return _M_b.operator+=(__d); }
1139
1140       __pointer_type
1141       operator-=(ptrdiff_t __d) noexcept
1142       { return _M_b.operator-=(__d); }
1143
1144       __pointer_type
1145       operator-=(ptrdiff_t __d) volatile noexcept
1146       { return _M_b.operator-=(__d); }
1147
1148       bool
1149       is_lock_free() const noexcept
1150       { return _M_b.is_lock_free(); }
1151
1152       bool
1153       is_lock_free() const volatile noexcept
1154       { return _M_b.is_lock_free(); }
1155
1156       __always_inline void
1157       store(__pointer_type __p,
1158             memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
1159       { return _M_b.store(__p, __m); }
1160
1161       __always_inline void
1162       store(__pointer_type __p,
1163             memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
1164       { return _M_b.store(__p, __m); }
1165
1166       __always_inline __pointer_type
1167       load(memory_order __m = memory_order_seq_cst) const noexcept
1168       { return _M_b.load(__m); }
1169
1170       __always_inline __pointer_type
1171       load(memory_order __m = memory_order_seq_cst) const volatile noexcept
1172       { return _M_b.load(__m); }
1173
1174       __always_inline __pointer_type
1175       exchange(__pointer_type __p,
1176                memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
1177       { return _M_b.exchange(__p, __m); }
1178
1179       __always_inline __pointer_type
1180       exchange(__pointer_type __p,
1181                memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
1182       { return _M_b.exchange(__p, __m); }
1183
1184       __always_inline bool
1185       compare_exchange_weak(__pointer_type& __p1, __pointer_type __p2,
1186                             memory_order __m1, memory_order __m2) noexcept
1187       { return _M_b.compare_exchange_strong(__p1, __p2, __m1, __m2); }
1188
1189       __always_inline bool
1190       compare_exchange_weak(__pointer_type& __p1, __pointer_type __p2,
1191                             memory_order __m1,
1192                             memory_order __m2) volatile noexcept
1193       { return _M_b.compare_exchange_strong(__p1, __p2, __m1, __m2); }
1194
1195       __always_inline bool
1196       compare_exchange_weak(__pointer_type& __p1, __pointer_type __p2,
1197                             memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
1198       {
1199         return compare_exchange_weak(__p1, __p2, __m,
1200                                      __calculate_memory_order(__m));
1201       }
1202
1203       __always_inline bool
1204       compare_exchange_weak(__pointer_type& __p1, __pointer_type __p2,
1205                     memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
1206       {
1207         return compare_exchange_weak(__p1, __p2, __m,
1208                                      __calculate_memory_order(__m));
1209       }
1210
1211       __always_inline bool
1212       compare_exchange_strong(__pointer_type& __p1, __pointer_type __p2,
1213                               memory_order __m1, memory_order __m2) noexcept
1214       { return _M_b.compare_exchange_strong(__p1, __p2, __m1, __m2); }
1215
1216       __always_inline bool
1217       compare_exchange_strong(__pointer_type& __p1, __pointer_type __p2,
1218                               memory_order __m1,
1219                               memory_order __m2) volatile noexcept
1220       { return _M_b.compare_exchange_strong(__p1, __p2, __m1, __m2); }
1221
1222       __always_inline bool
1223       compare_exchange_strong(__pointer_type& __p1, __pointer_type __p2,
1224                               memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
1225       {
1226         return _M_b.compare_exchange_strong(__p1, __p2, __m,
1227                                             __calculate_memory_order(__m));
1228       }
1229
1230       __always_inline bool
1231       compare_exchange_strong(__pointer_type& __p1, __pointer_type __p2,
1232                     memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
1233       {
1234         return _M_b.compare_exchange_strong(__p1, __p2, __m,
1235                                             __calculate_memory_order(__m));
1236       }
1237
1238       __always_inline __pointer_type
1239       fetch_add(ptrdiff_t __d,
1240                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
1241       { return _M_b.fetch_add(__d, __m); }
1242
1243       __always_inline __pointer_type
1244       fetch_add(ptrdiff_t __d,
1245                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
1246       { return _M_b.fetch_add(__d, __m); }
1247
1248       __always_inline __pointer_type
1249       fetch_sub(ptrdiff_t __d,
1250                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) noexcept
1251       { return _M_b.fetch_sub(__d, __m); }
1252
1253       __always_inline __pointer_type
1254       fetch_sub(ptrdiff_t __d,
1255                 memory_order __m = memory_order_seq_cst) volatile noexcept
1256       { return _M_b.fetch_sub(__d, __m); }
1257     };
1258
1259
1260   /// Explicit specialization for bool.
1261   template<>
1262     struct atomic<bool> : public atomic_bool
1263     {
1264       typedef bool                      __integral_type;
1265       typedef atomic_bool               __base_type;
1266
1267       atomic() noexcept = default;
1268       ~atomic() noexcept = default;
1269       atomic(const atomic&) = delete;
1270       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1271       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1272
1273       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1274
1275       using __base_type::operator __integral_type;
1276       using __base_type::operator=;
1277     };
1278
1279   /// Explicit specialization for char.
1280   template<>
1281     struct atomic<char> : public atomic_char
1282     {
1283       typedef char                      __integral_type;
1284       typedef atomic_char               __base_type;
1285
1286       atomic() noexcept = default;
1287       ~atomic() noexcept = default;
1288       atomic(const atomic&) = delete;
1289       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1290       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1291
1292       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1293
1294       using __base_type::operator __integral_type;
1295       using __base_type::operator=;
1296     };
1297
1298   /// Explicit specialization for signed char.
1299   template<>
1300     struct atomic<signed char> : public atomic_schar
1301     {
1302       typedef signed char               __integral_type;
1303       typedef atomic_schar              __base_type;
1304
1305       atomic() noexcept= default;
1306       ~atomic() noexcept = default;
1307       atomic(const atomic&) = delete;
1308       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1309       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1310
1311       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1312
1313       using __base_type::operator __integral_type;
1314       using __base_type::operator=;
1315     };
1316
1317   /// Explicit specialization for unsigned char.
1318   template<>
1319     struct atomic<unsigned char> : public atomic_uchar
1320     {
1321       typedef unsigned char             __integral_type;
1322       typedef atomic_uchar              __base_type;
1323
1324       atomic() noexcept= default;
1325       ~atomic() noexcept = default;
1326       atomic(const atomic&) = delete;
1327       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1328       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1329
1330       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1331
1332       using __base_type::operator __integral_type;
1333       using __base_type::operator=;
1334     };
1335
1336   /// Explicit specialization for short.
1337   template<>
1338     struct atomic<short> : public atomic_short
1339     {
1340       typedef short                     __integral_type;
1341       typedef atomic_short              __base_type;
1342
1343       atomic() noexcept = default;
1344       ~atomic() noexcept = default;
1345       atomic(const atomic&) = delete;
1346       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1347       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1348
1349       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1350
1351       using __base_type::operator __integral_type;
1352       using __base_type::operator=;
1353     };
1354
1355   /// Explicit specialization for unsigned short.
1356   template<>
1357     struct atomic<unsigned short> : public atomic_ushort
1358     {
1359       typedef unsigned short            __integral_type;
1360       typedef atomic_ushort             __base_type;
1361
1362       atomic() noexcept = default;
1363       ~atomic() noexcept = default;
1364       atomic(const atomic&) = delete;
1365       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1366       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1367
1368       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1369
1370       using __base_type::operator __integral_type;
1371       using __base_type::operator=;
1372     };
1373
1374   /// Explicit specialization for int.
1375   template<>
1376     struct atomic<int> : atomic_int
1377     {
1378       typedef int                       __integral_type;
1379       typedef atomic_int                __base_type;
1380
1381       atomic() noexcept = default;
1382       ~atomic() noexcept = default;
1383       atomic(const atomic&) = delete;
1384       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1385       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1386
1387       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1388
1389       using __base_type::operator __integral_type;
1390       using __base_type::operator=;
1391     };
1392
1393   /// Explicit specialization for unsigned int.
1394   template<>
1395     struct atomic<unsigned int> : public atomic_uint
1396     {
1397       typedef unsigned int              __integral_type;
1398       typedef atomic_uint               __base_type;
1399
1400       atomic() noexcept = default;
1401       ~atomic() noexcept = default;
1402       atomic(const atomic&) = delete;
1403       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1404       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1405
1406       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1407
1408       using __base_type::operator __integral_type;
1409       using __base_type::operator=;
1410     };
1411
1412   /// Explicit specialization for long.
1413   template<>
1414     struct atomic<long> : public atomic_long
1415     {
1416       typedef long                      __integral_type;
1417       typedef atomic_long               __base_type;
1418
1419       atomic() noexcept = default;
1420       ~atomic() noexcept = default;
1421       atomic(const atomic&) = delete;
1422       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1423       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1424
1425       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1426
1427       using __base_type::operator __integral_type;
1428       using __base_type::operator=;
1429     };
1430
1431   /// Explicit specialization for unsigned long.
1432   template<>
1433     struct atomic<unsigned long> : public atomic_ulong
1434     {
1435       typedef unsigned long             __integral_type;
1436       typedef atomic_ulong              __base_type;
1437
1438       atomic() noexcept = default;
1439       ~atomic() noexcept = default;
1440       atomic(const atomic&) = delete;
1441       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1442       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1443
1444       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1445
1446       using __base_type::operator __integral_type;
1447       using __base_type::operator=;
1448     };
1449
1450   /// Explicit specialization for long long.
1451   template<>
1452     struct atomic<long long> : public atomic_llong
1453     {
1454       typedef long long                 __integral_type;
1455       typedef atomic_llong              __base_type;
1456
1457       atomic() noexcept = default;
1458       ~atomic() noexcept = default;
1459       atomic(const atomic&) = delete;
1460       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1461       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1462
1463       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1464
1465       using __base_type::operator __integral_type;
1466       using __base_type::operator=;
1467     };
1468
1469   /// Explicit specialization for unsigned long long.
1470   template<>
1471     struct atomic<unsigned long long> : public atomic_ullong
1472     {
1473       typedef unsigned long long        __integral_type;
1474       typedef atomic_ullong             __base_type;
1475
1476       atomic() noexcept = default;
1477       ~atomic() noexcept = default;
1478       atomic(const atomic&) = delete;
1479       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1480       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1481
1482       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1483
1484       using __base_type::operator __integral_type;
1485       using __base_type::operator=;
1486     };
1487
1488   /// Explicit specialization for wchar_t.
1489   template<>
1490     struct atomic<wchar_t> : public atomic_wchar_t
1491     {
1492       typedef wchar_t                   __integral_type;
1493       typedef atomic_wchar_t            __base_type;
1494
1495       atomic() noexcept = default;
1496       ~atomic() noexcept = default;
1497       atomic(const atomic&) = delete;
1498       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1499       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1500
1501       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1502
1503       using __base_type::operator __integral_type;
1504       using __base_type::operator=;
1505     };
1506
1507   /// Explicit specialization for char16_t.
1508   template<>
1509     struct atomic<char16_t> : public atomic_char16_t
1510     {
1511       typedef char16_t                  __integral_type;
1512       typedef atomic_char16_t           __base_type;
1513
1514       atomic() noexcept = default;
1515       ~atomic() noexcept = default;
1516       atomic(const atomic&) = delete;
1517       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1518       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1519
1520       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1521
1522       using __base_type::operator __integral_type;
1523       using __base_type::operator=;
1524     };
1525
1526   /// Explicit specialization for char32_t.
1527   template<>
1528     struct atomic<char32_t> : public atomic_char32_t
1529     {
1530       typedef char32_t                  __integral_type;
1531       typedef atomic_char32_t           __base_type;
1532
1533       atomic() noexcept = default;
1534       ~atomic() noexcept = default;
1535       atomic(const atomic&) = delete;
1536       atomic& operator=(const atomic&) = delete;
1537       atomic& operator=(const atomic&) volatile = delete;
1538
1539       constexpr atomic(__integral_type __i) noexcept : __base_type(__i) { }
1540
1541       using __base_type::operator __integral_type;
1542       using __base_type::operator=;
1543     };
1544
1545
1546   // Function definitions, atomic_flag operations.
1547   inline __always_inline bool
1548   atomic_flag_test_and_set_explicit(atomic_flag* __a,
1549                                     memory_order __m) noexcept
1550   { return __a->test_and_set(__m); }
1551
1552   inline __always_inline bool
1553   atomic_flag_test_and_set_explicit(volatile atomic_flag* __a,
1554                                     memory_order __m) noexcept
1555   { return __a->test_and_set(__m); }
1556
1557   inline __always_inline void
1558   atomic_flag_clear_explicit(atomic_flag* __a, memory_order __m) noexcept
1559   { __a->clear(__m); }
1560
1561   inline __always_inline void
1562   atomic_flag_clear_explicit(volatile atomic_flag* __a,
1563                              memory_order __m) noexcept
1564   { __a->clear(__m); }
1565
1566   inline __always_inline bool
1567   atomic_flag_test_and_set(atomic_flag* __a) noexcept
1568   { return atomic_flag_test_and_set_explicit(__a, memory_order_seq_cst); }
1569
1570   inline __always_inline bool
1571   atomic_flag_test_and_set(volatile atomic_flag* __a) noexcept
1572   { return atomic_flag_test_and_set_explicit(__a, memory_order_seq_cst); }
1573
1574   inline __always_inline void
1575   atomic_flag_clear(atomic_flag* __a) noexcept
1576   { atomic_flag_clear_explicit(__a, memory_order_seq_cst); }
1577
1578   inline __always_inline void
1579   atomic_flag_clear(volatile atomic_flag* __a) noexcept
1580   { atomic_flag_clear_explicit(__a, memory_order_seq_cst); }
1581
1582
1583   // Function templates generally applicable to atomic types.
1584   template<typename _ITp>
1585     __always_inline bool
1586     atomic_is_lock_free(const atomic<_ITp>* __a) noexcept
1587     { return __a->is_lock_free(); }
1588
1589   template<typename _ITp>
1590     __always_inline bool
1591     atomic_is_lock_free(const volatile atomic<_ITp>* __a) noexcept
1592     { return __a->is_lock_free(); }
1593
1594   template<typename _ITp>
1595     __always_inline void
1596     atomic_init(atomic<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept;
1597
1598   template<typename _ITp>
1599     __always_inline void
1600     atomic_init(volatile atomic<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept;
1601
1602   template<typename _ITp>
1603     __always_inline void
1604     atomic_store_explicit(atomic<_ITp>* __a, _ITp __i,
1605                           memory_order __m) noexcept
1606     { __a->store(__i, __m); }
1607
1608   template<typename _ITp>
1609     __always_inline void
1610     atomic_store_explicit(volatile atomic<_ITp>* __a, _ITp __i,
1611                           memory_order __m) noexcept
1612     { __a->store(__i, __m); }
1613
1614   template<typename _ITp>
1615     __always_inline _ITp
1616     atomic_load_explicit(const atomic<_ITp>* __a, memory_order __m) noexcept
1617     { return __a->load(__m); }
1618
1619   template<typename _ITp>
1620     __always_inline _ITp
1621     atomic_load_explicit(const volatile atomic<_ITp>* __a,
1622                          memory_order __m) noexcept
1623     { return __a->load(__m); }
1624
1625   template<typename _ITp>
1626     __always_inline _ITp
1627     atomic_exchange_explicit(atomic<_ITp>* __a, _ITp __i,
1628                              memory_order __m) noexcept
1629     { return __a->exchange(__i, __m); }
1630
1631   template<typename _ITp>
1632     __always_inline _ITp
1633     atomic_exchange_explicit(volatile atomic<_ITp>* __a, _ITp __i,
1634                              memory_order __m) noexcept
1635     { return __a->exchange(__i, __m); }
1636
1637   template<typename _ITp>
1638     __always_inline bool
1639     atomic_compare_exchange_weak_explicit(atomic<_ITp>* __a,
1640                                           _ITp* __i1, _ITp __i2,
1641                                           memory_order __m1,
1642                                           memory_order __m2) noexcept
1643     { return __a->compare_exchange_weak(*__i1, __i2, __m1, __m2); }
1644
1645   template<typename _ITp>
1646     __always_inline bool
1647     atomic_compare_exchange_weak_explicit(volatile atomic<_ITp>* __a,
1648                                           _ITp* __i1, _ITp __i2,
1649                                           memory_order __m1,
1650                                           memory_order __m2) noexcept
1651     { return __a->compare_exchange_weak(*__i1, __i2, __m1, __m2); }
1652
1653   template<typename _ITp>
1654     __always_inline bool
1655     atomic_compare_exchange_strong_explicit(atomic<_ITp>* __a,
1656                                             _ITp* __i1, _ITp __i2,
1657                                             memory_order __m1,
1658                                             memory_order __m2) noexcept
1659     { return __a->compare_exchange_strong(*__i1, __i2, __m1, __m2); }
1660
1661   template<typename _ITp>
1662     __always_inline bool
1663     atomic_compare_exchange_strong_explicit(volatile atomic<_ITp>* __a,
1664                                             _ITp* __i1, _ITp __i2,
1665                                             memory_order __m1,
1666                                             memory_order __m2) noexcept
1667     { return __a->compare_exchange_strong(*__i1, __i2, __m1, __m2); }
1668
1669
1670   template<typename _ITp>
1671     __always_inline void
1672     atomic_store(atomic<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1673     { atomic_store_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1674
1675   template<typename _ITp>
1676     __always_inline void
1677     atomic_store(volatile atomic<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1678     { atomic_store_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1679
1680   template<typename _ITp>
1681     __always_inline _ITp
1682     atomic_load(const atomic<_ITp>* __a) noexcept
1683     { return atomic_load_explicit(__a, memory_order_seq_cst); }
1684
1685   template<typename _ITp>
1686     __always_inline _ITp
1687     atomic_load(const volatile atomic<_ITp>* __a) noexcept
1688     { return atomic_load_explicit(__a, memory_order_seq_cst); }
1689
1690   template<typename _ITp>
1691     __always_inline _ITp
1692     atomic_exchange(atomic<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1693     { return atomic_exchange_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1694
1695   template<typename _ITp>
1696     __always_inline _ITp
1697     atomic_exchange(volatile atomic<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1698     { return atomic_exchange_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1699
1700   template<typename _ITp>
1701     __always_inline bool
1702     atomic_compare_exchange_weak(atomic<_ITp>* __a,
1703                                  _ITp* __i1, _ITp __i2) noexcept
1704     {
1705       return atomic_compare_exchange_weak_explicit(__a, __i1, __i2,
1706                                                    memory_order_seq_cst,
1707                                                    memory_order_seq_cst);
1708     }
1709
1710   template<typename _ITp>
1711     __always_inline bool
1712     atomic_compare_exchange_weak(volatile atomic<_ITp>* __a,
1713                                  _ITp* __i1, _ITp __i2) noexcept
1714     {
1715       return atomic_compare_exchange_weak_explicit(__a, __i1, __i2,
1716                                                    memory_order_seq_cst,
1717                                                    memory_order_seq_cst);
1718     }
1719
1720   template<typename _ITp>
1721     __always_inline bool
1722     atomic_compare_exchange_strong(atomic<_ITp>* __a,
1723                                    _ITp* __i1, _ITp __i2) noexcept
1724     {
1725       return atomic_compare_exchange_strong_explicit(__a, __i1, __i2,
1726                                                      memory_order_seq_cst,
1727                                                      memory_order_seq_cst);
1728     }
1729
1730   template<typename _ITp>
1731     __always_inline bool
1732     atomic_compare_exchange_strong(volatile atomic<_ITp>* __a,
1733                                    _ITp* __i1, _ITp __i2) noexcept
1734     {
1735       return atomic_compare_exchange_strong_explicit(__a, __i1, __i2,
1736                                                      memory_order_seq_cst,
1737                                                      memory_order_seq_cst);
1738     }
1739
1740   // Function templates for atomic_integral operations only, using
1741   // __atomic_base. Template argument should be constricted to
1742   // intergral types as specified in the standard, excluding address
1743   // types.
1744   template<typename _ITp>
1745     __always_inline _ITp
1746     atomic_fetch_add_explicit(__atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i,
1747                               memory_order __m) noexcept
1748     { return __a->fetch_add(__i, __m); }
1749
1750   template<typename _ITp>
1751     __always_inline _ITp
1752     atomic_fetch_add_explicit(volatile __atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i,
1753                               memory_order __m) noexcept
1754     { return __a->fetch_add(__i, __m); }
1755
1756   template<typename _ITp>
1757     __always_inline _ITp
1758     atomic_fetch_sub_explicit(__atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i,
1759                               memory_order __m) noexcept
1760     { return __a->fetch_sub(__i, __m); }
1761
1762   template<typename _ITp>
1763     __always_inline _ITp
1764     atomic_fetch_sub_explicit(volatile __atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i,
1765                               memory_order __m) noexcept
1766     { return __a->fetch_sub(__i, __m); }
1767
1768   template<typename _ITp>
1769     __always_inline _ITp
1770     atomic_fetch_and_explicit(__atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i,
1771                               memory_order __m) noexcept
1772     { return __a->fetch_and(__i, __m); }
1773
1774   template<typename _ITp>
1775     __always_inline _ITp
1776     atomic_fetch_and_explicit(volatile __atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i,
1777                               memory_order __m) noexcept
1778     { return __a->fetch_and(__i, __m); }
1779
1780   template<typename _ITp>
1781     __always_inline _ITp
1782     atomic_fetch_or_explicit(__atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i,
1783                              memory_order __m) noexcept
1784     { return __a->fetch_or(__i, __m); }
1785
1786   template<typename _ITp>
1787     __always_inline _ITp
1788     atomic_fetch_or_explicit(volatile __atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i,
1789                              memory_order __m) noexcept
1790     { return __a->fetch_or(__i, __m); }
1791
1792   template<typename _ITp>
1793     __always_inline _ITp
1794     atomic_fetch_xor_explicit(__atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i,
1795                               memory_order __m) noexcept
1796     { return __a->fetch_xor(__i, __m); }
1797
1798   template<typename _ITp>
1799     __always_inline _ITp
1800     atomic_fetch_xor_explicit(volatile __atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i,
1801                               memory_order __m) noexcept
1802     { return __a->fetch_xor(__i, __m); }
1803
1804   template<typename _ITp>
1805     __always_inline _ITp
1806     atomic_fetch_add(__atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1807     { return atomic_fetch_add_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1808
1809   template<typename _ITp>
1810     __always_inline _ITp
1811     atomic_fetch_add(volatile __atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1812     { return atomic_fetch_add_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1813
1814   template<typename _ITp>
1815     __always_inline _ITp
1816     atomic_fetch_sub(__atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1817     { return atomic_fetch_sub_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1818
1819   template<typename _ITp>
1820     __always_inline _ITp
1821     atomic_fetch_sub(volatile __atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1822     { return atomic_fetch_sub_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1823
1824   template<typename _ITp>
1825     __always_inline _ITp
1826     atomic_fetch_and(__atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1827     { return atomic_fetch_and_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1828
1829   template<typename _ITp>
1830     __always_inline _ITp
1831     atomic_fetch_and(volatile __atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1832     { return atomic_fetch_and_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1833
1834   template<typename _ITp>
1835     __always_inline _ITp
1836     atomic_fetch_or(__atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1837     { return atomic_fetch_or_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1838
1839   template<typename _ITp>
1840     __always_inline _ITp
1841     atomic_fetch_or(volatile __atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1842     { return atomic_fetch_or_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1843
1844   template<typename _ITp>
1845     __always_inline _ITp
1846     atomic_fetch_xor(__atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1847     { return atomic_fetch_xor_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1848
1849   template<typename _ITp>
1850     __always_inline _ITp
1851     atomic_fetch_xor(volatile __atomic_base<_ITp>* __a, _ITp __i) noexcept
1852     { return atomic_fetch_xor_explicit(__a, __i, memory_order_seq_cst); }
1853
1854
1855   // Partial specializations for pointers.
1856   template<typename _ITp>
1857     __always_inline _ITp*
1858     atomic_fetch_add_explicit(atomic<_ITp*>* __a, ptrdiff_t __d,
1859                               memory_order __m) noexcept
1860     { return __a->fetch_add(__d, __m); }
1861
1862   template<typename _ITp>
1863     __always_inline _ITp*
1864     atomic_fetch_add_explicit(volatile atomic<_ITp*>* __a, ptrdiff_t __d,
1865                               memory_order __m) noexcept
1866     { return __a->fetch_add(__d, __m); }
1867
1868   template<typename _ITp>
1869     __always_inline _ITp*
1870     atomic_fetch_add(volatile atomic<_ITp*>* __a, ptrdiff_t __d) noexcept
1871     { return __a->fetch_add(__d); }
1872
1873   template<typename _ITp>
1874     __always_inline _ITp*
1875     atomic_fetch_add(atomic<_ITp*>* __a, ptrdiff_t __d) noexcept
1876     { return __a->fetch_add(__d); }
1877
1878   template<typename _ITp>
1879     __always_inline _ITp*
1880     atomic_fetch_sub_explicit(volatile atomic<_ITp*>* __a,
1881                               ptrdiff_t __d, memory_order __m) noexcept
1882     { return __a->fetch_sub(__d, __m); }
1883
1884   template<typename _ITp>
1885     __always_inline _ITp*
1886     atomic_fetch_sub_explicit(atomic<_ITp*>* __a, ptrdiff_t __d,
1887                               memory_order __m) noexcept
1888     { return __a->fetch_sub(__d, __m); }
1889
1890   template<typename _ITp>
1891     __always_inline _ITp*
1892     atomic_fetch_sub(volatile atomic<_ITp*>* __a, ptrdiff_t __d) noexcept
1893     { return __a->fetch_sub(__d); }
1894
1895   template<typename _ITp>
1896     __always_inline _ITp*
1897     atomic_fetch_sub(atomic<_ITp*>* __a, ptrdiff_t __d) noexcept
1898     { return __a->fetch_sub(__d); }
1899   // @} group atomics
1900
1901 // _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
1902 } // namespace
1903
1904 #endif