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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 |
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/atomic_fetch_sub_explicit | 对原子结构中的数据做减操作 |
atomic_fetch_and | 对原子结构中的数据逻辑与 |
atomic_fetch_or | 对原子结构中的数据逻辑或 |
atomic_fetch_xor | 对原子结构中的数据逻辑异或
刚才提到了在原子操作时候的内存操作规则,内存操作规则主要是 std::memory_order,这是个枚举类型,里面包含着N多规则
值 | 定义规则 |
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memory_order_relaxed | 不保证顺序 |
memory_order_consume | 类比生产者-消费者模型中的消费者读取动作(仅是读取,无计数器),保证该操作先于依赖于当前读取的数据(比如后面用到了这次读取的数据)不会被提前,但不保证其他读取操 作的顺序。仅对大多编译环境的多线程程序的编译优化过程有影响。 |
memory_order_acquire | 类比生产者-消费者模型中的消费者读取动作(仅是读取,无计数器),保证在这个操作之后的所有操作不会被提前,同样对大多编译环境的多线程程序的编译优化过程有影响。 |
memory_order_release | 类比生产者-消费者模型中的生产者创建动作(仅操作一个数据),保证这之前的操作不会被延后。 |
memory_order_acq_rel | 同时包含memory_order_acquire和memory_order_release标记 |
memory_order_seq_cst | 全部存取都按顺序执行,在多核系统上容易成为性能瓶颈 |
在前面的原子操作的函数中,默认规则都是std::memory_order_seq_cst
此外,atomic还有一些标记类型和测试操作,比较类似操作系统里的原子操作
- std::atomic_flag : 标记类型
- atomic_flag_test_and_set : 尝试设置为占用(原子操作)
-
atomic_flag_clear : 释放(原子操作)
std::atomic_flag lock = ATOMIC_FLAG_INIT; void f(int n) { for(int cnt = 0; cnt < 100; ++cnt) { while(std::atomic_flag_test_and_set_explicit(&lock, std::memory_order_acquire)); std::cout << "线程 " << n << std::endl; std::atomic_flag_clear_explicit(&lock, std::memory_order_release); } } int main() { std::atomic_int a; a.store(100); a.fetch_add(105); int i = a.load(std::memory_order_consume); printf("i => %d ", i); // 原子标记 std::vector<std::thread> v; for (int n = 0; n < 10; ++n) { v.emplace_back(f, n); } for (auto t = v.begin(); t != v.end(); ++ t) { t->join(); } return 0; }