C++ 标准库 <atomic>
C++ 标准库
在多线程编程中,数据的同步和线程安全是一个重要的问题。C++11 标准引入了
原子操作是指在执行过程中不会被其他线程中断的操作。
语法
基本操作
load(): 安全地读取原子变量的值。
store(value): 安全地将值写入原子变量。
exchange(value): 将原子变量的值替换为value,并返回原子变量的旧值。
compare_exchange_weak(expected, desired): 如果原子变量的当前值等于expected,则将其设置为desired,并返回true。否则,将expected设置为原子变量的当前值,并返回false。
compare_exchange_strong(expected, desired): 与compare_exchange_weak类似,但循环直到成功。
实例
下面是一个使用
实例
#include
#include
#include
std::atomic
void increment() {
for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
counter.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed); // 原子增加
}
}
int main() {
std::thread t1(increment);
std::thread t2(increment);
t1.join();
t2.join();
std::cout << “Final counter value: “ << counter << std::endl; // 输出最终的计数器值
return 0;
}
运行上述程序,你将看到输出类似于:
Final counter value: 20000
这个输出表明两个线程成功地在没有数据竞争的情况下,各自增加了10000次计数器的值。
注意事项
使用
不同的原子操作有不同的内存顺序要求,std::memory_order_relaxed是最低的内存顺序要求,但可能不保证操作的可见性。根据需要选择合适的内存顺序。
原子操作的性能开销通常比非原子操作要高,因此在单线程环境中,使用普通变量可能更高效。
通过使用