atomic简介

  • C++11起提供了atomic,可以使用它定义一个原子类型。
  • 原型:
template< class T >
struct atomic;
  • 成员函数:
    atomic提供了一些与原子操作有关的成员函数。
成员函数 说明
store 原子地以非原子对象替换原子对象的值
load 原子地获得原子对象的值

详见:https://zh.cppreference.com/w/cpp/atomic/atomic

  • 特化成员函数:
    所谓特化函数,也就是atomic提供的,可以进行原子操作的函数。使用这些函数,进行的操作,都是原子的。
特化成员函数 说明
fetch_add 原子地将参数加到存储于原子对象的值,并返回先前保有的值
fetch_sub 原子地进行参数和原子对象的值的逐位与,并获得先前保有的值
fetch_or 原子地进行参数和原子对象的值的逐位或,并获得先前保有的值
fetch_xor 原子地进行参数和原子对象的值的逐位异或,并获得先前保有的值
operator++ 令原子值增加一
operator++(int) 令原子值增加一
operator– 令原子值减少一
operator–(int) 令原子值减少一
省略 省略

详见:https://zh.cppreference.com/w/cpp/atomic/atomic

  • 为什么要定义一个原子类型?

举个例子,int64_t类型,在32位机器上为非原子操作。更新时该类型的值时,需要进行两步操作(高32位、低32位)。如果多线程操作该类型的变量,且在操作时未加锁,可能会出现读脏数据的情况。

解决该问题的话,加锁,或者提供一种定义原子类型的方法。

使用
  • 定义一个原子类型
// 定一个int64_t的原子类型
std::atomic<int64_t> value;
  • 自加操作(原子)
// atomic提供的特化成员函数,已经重载了++运算符
// 所以该操作时原子的
value++
  • 读取变量值(原子)
// 此处的原子,指的是读取value的值,这一步。
// 而不是,将value的值赋给x。

int64_t x = value.load(std::memory_order_relaxed);
  • 更新变量(原子)
int64_t x = 10;
value.store(x,std::memory_order_relaxed)
参考资料
  • http://www.cplusplus.com/reference/atomic/atomic/store/
  • https://zh.cppreference.com/w/cpp/atomic/atomic
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