atomics 在多线程编程中用于执行原子操作,确保共享数据的原子性和可见性。atomics 库提供了原子变量类型,如 std::atomic
C++ 多线程编程中 atomics 的用途
在多线程编程中,atomics 是用于在共享数据上执行原子操作的特殊变量类型。原子操作确保即使多个线程同时访问,数据也会保持一致性。
原子操作的特性:
- 原子性:操作将作为一个不可分割的整体执行,不会被其他线程中断。
- 可见性:对一个线程的原子操作会立即对其他线程可见。
- 有序性:对同一变量的原子操作会按顺序执行。
atomics 库:
C++ 中的库提供了原子变量类型,如 std::atomic
- load(memory_order):从变量中读取值。
- store(value, memory_order):将值存储到变量中。
- compare_exchange_strong(expected, desired, memory_order):如果变量的值与 expected 相同,则将其替换为 desired。
实战案例:
假设我们有一个共享计数器,多个线程同时更新:
#include <thread>
#include <atomic>
std::atomic<int> counter;
void increment_counter() {
// 使用原子操作累加计数器
counter.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
}
int main() {
std::vector<std::thread> threads;
// 创建并启动 10 个线程同时累加计数器
for (int i = 0; i < 10; i++) {
threads.emplace_back(increment_counter);
}
// 等待所有线程结束
for (auto &thread : threads) {
thread.join();
}
// 打印最终计数结果
std::cout << "最终计数:" << counter << std::endl;
}
本例中,std::atomic
使用 atomics 可以确保多线程程序的共享数据安全且可靠。