C++并发编程 - 原子操作 ❝所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch（切换到另一个线程）。...--百度百科 ❞ 原子操作可以保证正在进行的动作不被打断，即一旦开始，持续结束。对比互斥锁其优势在于，原子操作在C/C++的层面，是无锁操作，其既能解决并发问题又不会导致死锁。...原子操作不存在死锁问题，因此在并发编程中，"临界区"较简单都可以使用原子操作代替互斥锁。 本文仅包含原子操作的介绍及简单使用，《C++并发编程实战》中对原子操作的描述有很大一部分在本文未体现。...https://blog.csdn.net/yuntongsf/article/details/9197813 https://forsworns.github.io/zh/blogs/20210822/ 《C+...更多文章内容包括但不限于C/C++、Linux、开发常用神器等，可进入“开源519公众号”聊天界面输入“文章目录” 或者 菜单栏选择“文章目录”查看。公众号后台聊天框输入本文标题，在线查看源码。
原子锁是多线程编程中的一个特色。然而，在平时的软件编写中，原子锁的使用并不是很多。这其中原因很多，我想主要有两个方面。...其实，早在《多线程数据互斥》这篇博客中，我们就已经介绍过原子锁。本篇博客主要讨论的就是原子锁怎么使用。中间的一些用法只是我个人的一些经验，希望能够抛砖引玉，多听听大家的想法。...那么如果使用原子锁呢？...上面的范例只是介绍了统计功能中的原子锁。...那么怎么用原子锁代替传统的系统锁呢？
C++标准库中的std::atomic提供了原子操作，它是实现线程安全的一种强大工具。本文将深入探讨原子操作的概念、用途、常见问题、易错点及如何避免，同时附上代码示例，帮助你掌握这一核心知识点。...错误地使用非原子类型可能导致数据竞争。 3.2 原子操作的误解 认为所有原子操作都是线程安全的。实际上，虽然原子操作本身是线程安全的，但组合多个原子操作时，仍需考虑整体的逻辑是否线程安全。...3.4 过度依赖原子操作 原子操作虽好，但过度使用可能导致代码复杂度上升，且不一定是最高效的解决方案。合理选择同步机制至关重要。...4.3 组合操作的线程安全性 当需要进行复合操作时，考虑使用compare_exchange_weak或compare_exchange_strong等原子操作，确保整体操作的原子性。...理解并正确应用原子操作是每个C++并发程序员的必备技能，它能有效提升程序的并发性能和稳定性。
C++标准库中的std::atomic提供了原子操作，它是实现线程安全的一种强大工具。本文将深入探讨原子操作的概念、用途、常见问题、易错点及如何避免，同时附上代码示例，帮助你掌握这一核心知识点。...错误地使用非原子类型可能导致数据竞争。3.2 原子操作的误解认为所有原子操作都是线程安全的。实际上，虽然原子操作本身是线程安全的，但组合多个原子操作时，仍需考虑整体的逻辑是否线程安全。...3.4 过度依赖原子操作原子操作虽好，但过度使用可能导致代码复杂度上升，且不一定是最高效的解决方案。合理选择同步机制至关重要。...4.3 组合操作的线程安全性当需要进行复合操作时，考虑使用compare_exchange_weak或compare_exchange_strong等原子操作，确保整体操作的原子性。...理解并正确应用原子操作是每个C++并发程序员的必备技能，它能有效提升程序的并发性能和稳定性。我正在参与2024腾讯技术创作特训营最新征文，快来和我瓜分大奖！
若一个线程带着锁挂了，那么将会影响其它等待该锁的线程 总之，在基于锁的多线程/多进程编程，你需要保证对竞争条件很敏感的共享数据上的任何操作，都通过加锁或解锁一个独占(mutex)来实现原子操作。...可以使用std::atomic实现lock free，但这里并不是真正的无锁，只有atomic_flag是无锁的，其它的atomic内部都是有锁的只不过粒度很小.atomic::compare_exchange_weak...make_shared(data_))//注意make_shared比直接shared_ptr构造的内存开销小 {} }; std::atomic head;//采用原子类型管理栈顶元素...，主要利用atomic::compare_exchange_weak实现lock free public: void push(T const& data) { node...这里采用atomic::compare_exchange_weak比atomic::compare_exchange_strong快，因为compare_exchange_weak可能在元素相等的时候返回
关于volatile和原子类型：Java和C++都有volatile关键字。但同样的关键字在不同的语言中有着不同的含义。Java中的volatile和C++的原子类型是类似的含义。...如果尝试修改非原子类型对象，其他线程可能看到的既不是修改前的值，也不是修改后的值。关于这一点，在C++ 并发编程中，我们就看到了非原子类型所引起的问题。 需要注意的是，所有原子类型都不支持拷贝和赋值。...load Y Y Y 返回原子变量的值 store Y Y Y 通过一个非原子变量的值设置原子变量的值 exchange Y Y Y 用新的值替换，并返回原先的值 compare_exchange_weak...因此，调用compare_exchange_weak通常需要在一个循环中完成。...但在一些平台上，使用compare_exchange_weak可能更高效。 指针原子类型 对于某种类型T的指针原子类型是std::atomic。
C++11中最重要的特性就是对线程进行支持了，使得C++在并行编程时不需要依赖第三方库，而且在原子操作中还引入了原子类的概念。要使用标准库中的线程，必须包含头文件。...而在C++11中，引入了原子操作。所谓原子操作：即不可被中断的一个或一系列操作，C++11引入的原子操作类型，使得线程间数据的同步变得非常高效。...{ 0 };//原子性 void fun(size_t num) { for (size_t i = 0; i < num; ++i) sum++; // 原子操作 } int main()...，线程能够对原子类型变量互斥的访问。...atmoic t; // 声明一个类型为T的原子类型变量t 原子类型通常属于"资源型"数据，多个线程只能访问单个原子类型的拷贝，因此在C++11中，原子类型只能从其模板参数中进行构造，不允许原子类型进行拷贝构造
C++11 标准的原子性操作： load、store、compare_exchange_weak、compare_exchange_strong 2....原子性交换(Atomic Read-Modify-Write -- RMW)：本例中的compare_exchange_weak、compare_exchange_strong ``` 原子操作可认为是一个不可分的操作...在C/C++中，所有的内存操作都被假定为非原子性的，即使是普通的32位整形赋值，除非编译器或硬件厂商有特殊说明这个赋值操作是原子的。...由于C/C++语言标准并没对整型赋值是原子操作做出保证，于是，要想写出真正可移植的C和C++代码时，我们只能使用C++11提供的原子库( C++11 atomic library)来保证对变量的load...上面例子中，volatile仅仅是保证int的地址对齐，而对齐后的整形在现代处理器中，是能够做到原子性读写的。在C++中volatile具有以下特性： ``` 1.
这是我对C++新特性系统学习的最后一部分，之后就靠实践中再来看新标准的新特性啦。...blog.csdn.net/pongba/article/details/1659952](http://blog.csdn.net/pongba/article/details/1659952) 才意识到，C+...简而言之，C++编译器在进行编译优化的时候，认为当前是单进程的，并且遵循**可观察行为**（Observable Behavior）不变的原则。...这里主要介绍两个库，原子操作和线程库 原子操作（Atomic） 头文件 #include 原子操作只支持C++类型 基本类型 std::atomic 扩展实现 std::atomic_char, std...主要的函数如下： 函数名 | 描述 | —————|————-| atomic_store | 保存非原子数据到原子数据结构 | atomic_load | 读取原子结构中的数据
文章目录 一、何为原子操作 二、如何使用原子类型 2.1 原子库atomic支持的原子操作 2.2 原子操作中的内存访问模型 2.3 使用原子类型替代互斥锁编程 2.4 使用原子类型实现自旋锁 三、如何进行无锁编程...下面解释两个概念： 原子操作：顾名思义就是不可分割的操作，该操作只存在未开始和已完成两种状态，不存在中间状态； 原子类型：原子库中定义的数据类型，对这些类型的所有操作都是原子的，包括通过原子类模板std...二、如何使用原子类型 2.1 原子库atomic支持的原子操作 原子库中提供了一些基本原子类型，也可以通过原子类模板实例化一个原子对象，下面列出一些基本原子类型及相应的特化模板如下：...对原子类型的访问，最主要的就是读和写，但原子库提供的对应原子操作是load()与store(val)。...这就需要原子库提供对原子变量“读-修改-写(Read-Modify-Write)”的原子操作，上文原子类型支持的操作中就提供了RMW(Read-Modify-Write)原子操作，比如a.exchange
这是我对C++新特性系统学习的最后一部分，之后就靠实践中再来看新标准的新特性啦。...blog.csdn.net/pongba/article/details/1659952](http://blog.csdn.net/pongba/article/details/1659952) 才意识到，C+...简而言之，C++编译器在进行编译优化的时候，认为当前是单进程的，并且遵循**可观察行为**（Observable Behavior）不变的原则。...这里主要介绍两个库，原子操作和线程库 原子操作（Atomic） 头文件 #include 原子操作只支持C++类型 基本类型 std::atomic 扩展实现 std::atomic_char...| atomic_exchange | 保存非原子数据到原子数据结构，返回原来保存的数据 | atomic_fetch_add | 对原子结构中的数据做加操作 | atomic_fetch_sub
第5章 C++内存模型和原子操作 5.1 内存模型基础 C++标准中对象定义为某一存储范围。...---- 5.2 C++中的原子操作及其类别 原子操作是不可分割的操作，或者完全做好或者完全没做。多数情况下需要通过原子类型实现原子操作。...memory_order_acquire); b.store(true); x = b.exchange(false, std::memory_order_acq_rel); 它还支持“比较-交换”，包括compare_exchange_weak...---- 5.2.2 非成员函数原子操作 原子操作不仅包括上述原子类型的成员函数，还包括很多非成员函数，第一个参数都是指向目标的指针。...C++标准库还提供了针对shared_ptr的非成员函数，尽管它不属于原子类型。
兼容性变更 过期 compare_and_swap 方法[11] 推荐使用 compare_exchange 和 compare_exchange_weak。...“通过LL/SC对实现的CAS并不是一个原子性操作，但是它确实执行了原子性的CAS，目标内存单元内容要么不变，要么发生原子性变化。...由于通过LL/SC对实现的CAS并不是一个原子性操作，于是，该CAS在执行过程中，可能会被中断。...因此C++11标准中添入两个compare_exchange原语: compare_exchange_weak和compare_exchange_strong。...通常执行以下原则： “倘若CAS在循环中（这是一种基本的CAS应用模式），循环中不存在成千上万的运算（循环体是轻量级和简单的），使用compare_exchange_weak。
既然错误是因为++不是一个原子操作而导致的，那么我们想办法使其成为原子操作就可以了，因此我们可以： 加锁； 使用原子变量。 来解决上述问题。...下面我们来试试使用原子变量。...要想找到答案，就得分析原子变量提供的原子操作是怎么实现的。 下面我们首先来看Java中的实现，然后分析gcc的实现。...int x); 可以看到getAndAddInt函数在一个循环中反复调用了 compareAndSwapInt 方法，该方法是一个本地方法，我们需要到虚拟机的目录中去找这个方法的C+...最后简单的总结一下Java以及gcc对原子变量的实现：Java中用的是循环使用CAS操作实现的原子变量的原子操作，而gcc使用的是xadd指令，可以看出gcc的实现方式更加简洁，应该也更高效，另外，go
原子操作 原子操作类型 原子操作是指一个或者多个不可再分割的操作。这些操作的执行顺序不能被打乱，这些步骤也不可以被切割而只执行其中的一部分（不可中断性）。...在 Java 中通过原子操作来完成工作内存和主内存的交互，其中原子操作又可分为如下几类： 操作 作用目标 功能 lock 主内存 把变量标识为线程独占状态 unlock 主内存 解除独占状态 read...实现原子操作 在 Java 中实现原子操作的方法就是使用 CAS 方法，CAS 是 Compare and swap（比较并交换）的简称，这个操作是硬件级操作，在硬件层面保证了操作的原子性。...也因为 volatile 要求三个连续的操作，所以禁用了指令重排序，但同时也失去了原子性的特点（即单一的原子操作）。 而 volatile 关键字通过“内存屏障”来防止指令被重排序。...对象逃逸与原子操作 对象逃逸是指当一个对象还没有构造完成时，就使它被其他线程所见。造成以上的原因就是因为在一个线程中对一个对象的实例化不是一个原子操作。
原子操作类 原子性这个概念，在多线程编程里是一个老生常谈的问题。 所谓的原子性表示一个或者多个操作，要么全部执行完， 要么一个也不执行。不能出现成功一部分失败一部分的情 况。...因为 A 和 B 在更新变量 i 的时候拿到的 i 可能都是 1 这就是一个典型的原子性问题。 多线程里面，要实现原子性，有几 种方法，其中一种就是加 Synchronized 同步锁。...J.U.C 中的原子操作类 由于变量类型的关系，在 J.U.C 中提供了 12 个原子操作的 类。这 12 个类可以分为四大类。 1....原子更新基本类型 AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong 2....原子更新数组 AtomicIntegerArray 、 AtomicLongArray 、 AtomicReferenceArray 3.
原子类 原子变量类 比锁的粒度更细，更轻量级，并且对于在多处理器系统上实现高性能的并发代码来说是非常关键的。原子变量将发生竞争的范围缩小到单个变量上。...原子变量类可以分为 4 类 基本类型 AtomicBoolean：布尔类型原子类； AtomicInteger：整型原子类； AtomicLong：长整型原子类。...数组类型 AtomicIntegerArray：整形数组原子类； AtomicLongArray：长整型数组原子类； AtomicReferenceArray：引用类型数组原子类。...基本类型 AtomicBoolean：布尔类型原子类； AtomicInteger：整型原子类； AtomicLong：长整型原子类。...也就是上面的原子类实现过程中都会用到Unsafe类。Java中的Unsafe类提供了类似C++手动管理内存的能力。
认识 Atomic 原子类 Atomic 翻译成中文是原子的意思。在化学中，原子是构成一般物质的最小单位，是不可分割的。...JUC 原子类概览 JUC 包中的原子类 基本类型 使用原子的方式更新基本类型 AtomicInteger：整形原子类 AtomicLong：长整型原子类 AtomicBoolean：布尔型原子类 数组类型...使用原子的方式更新数组里的某个元素 AtomicIntegerArray：整形数组原子类 AtomicLongArray：长整形数组原子类 AtomicReferenceArray：引用类型数组原子类...引用类型 AtomicReference：引用类型原子类 AtomicStampedReference：原子更新引用类型里的字段原子类 AtomicMarkableReference ：原子更新带有标记位的引用类型...：原子更新带有版本号的引用类型。
学习如下代码： 线程竞争和乱序执行 #include <thread> #include <iostream> int main() { int a ...
Atomic 原子类原子对象的单个方法具有原子性，通过 CAS 算法和自旋操作实现，并发效率高。使用时需导入 import java.util.concurrent.atomic.*。...}}class MyThread implements Runnable { AtomicInteger count = new AtomicInteger(0); // 定义整型地原子类...{ for (int i = 0; i < 10000; i++) { count.incrementAndGet(); // 原子性自增操作
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