Atomic capability

语法

Atomic 首发可以使用统一形式：

Atomic[T]

但 type checker 只接受有限的 T。

语义

Atomic 是 level-1 为 world 并行模型保留的最小 shared mutation capability。

普通值没有 safe internal mutability，Array[T] 也没有 safe internal mutability；Ref[T] 是 safe local mutation 入口，但默认 !send。

Atomic 的定位不同：

• Atomic 默认 send
• Atomic 可跨 world 共享
• Atomic 内部可变性只能通过 atomic API 发生
• Atomic 不参与普通 method/interface/via 证明

首发支持类型建议限制为：

• i32
• i64
• usize
• bool
• Ptr[T]

Ordering

首发暴露 ordering，集合接近 Rust：

• Relaxed
• Acquire
• Release
• AcqRel
• SeqCst

Ordering 是每个 atomic 操作的显式参数。

基本合法性：

• load 不能使用 Release / AcqRel
• store 不能使用 Acquire / AcqRel
• read-modify-write 操作可使用所有 ordering
• compare_exchange / compare_exchange_weak 使用 success ordering 与 failure ordering
• failure ordering 只能是 Relaxed / Acquire / SeqCst
• failure ordering 不能强于 success ordering

Usage

let counter = Atomic.new(0usize)
let old = Atomic.fetch_add(counter, 1usize, SeqCst)
let now = Atomic.load(counter, Acquire)

注释：Atomic 可以作为并行 work queue、intern table、specialization registry 等运行时/编译器内部结构的最小同步基础。

API shape

Atomic 接口参考 Rust：

Atomic.new(v)
Atomic.load(a, order)
Atomic.store(a, v, order)
Atomic.swap(a, v, order)
Atomic.compare_exchange(a, current, new, success_order, failure_order)
Atomic.compare_exchange_weak(a, current, new, success_order, failure_order)
Atomic.fetch_add(a, v, order)
Atomic.fetch_sub(a, v, order)
Atomic.fetch_and(a, v, order)
Atomic.fetch_or(a, v, order)
Atomic.fetch_xor(a, v, order)
Atomic.fetch_min(a, v, order)
Atomic.fetch_max(a, v, order)

其中 fetch_add/sub/min/max 只对整数与 usize 开放；Atomic[bool] 支持 fetch_and/or/xor；Atomic[Ptr[T]] 首发只要求 load/store/swap/compare_exchange。

边界

Atomic 不支持任意 Atomic[Record] / Atomic[Array[T]]；也不会把 Ref[T] 转换成可跨 world 的安全共享引用。

更完整的 lock-free 保证、shared collection 与同步抽象可以后续扩展，但不能改变 Atomic 作为显式 shared mutation capability 的根规则。