C11原子操作原子操作的概念所谓原子操作其意义就是“原子是最小的不可分割的最小个体”。**表示当多个线程访问同一个全局资源的时候能够确保所有其它的线程都不在同一时间访问相同的资源。**也就是它确保在同一时刻只有唯一的线程对这个资源进行访问。类似于共享资源的访问保护。但是原子操作更加接近底层即效率更高。在以往C中没有原子操作的规定更多使用的都是汇编语言或者借助第三方库如Intel的pthread来实现。但在C11中的特性引入原子操作的相关概念并通过新的头文件提供了多种原子操作数据类型。如atomic_boolatomic_int等。如果需要多个线程对这些类型的共享资源进行操作编译器将保证这些操作都是具有原子性的。通俗地说就是确保在任意时刻只有一个线程对这个资源进行访问编译器将保证多个线程访问这个资源的正确性从而避免锁的使用提高效率。示例1234567891011121314151617181920212223242526#include iostream#include thread//C11线程库且跨平台#include windows.h//Sleep函数需要使用的库文件usingstd::cout;usingstd::endl;usingstd::cin;intg_total 0;voidclick(){for(inti 0; i 1000000; i){g_total;}}intmain(){for(inti 0; i 4; i){std::threadt(click);t.detach();}Sleep(1000);cout result: g_total endl;return0;}我们很正常的认为这样做是可以提高CPU的利用效率的但是实际上执行结果并不正确。紧接着我们肯定想到使用互斥锁对共享资源进行保护。12345678910111213141516171819202122232425262728293031#include iostream#include thread//C11线程库是跨平台的#include mutex//C11互斥锁#include windows.h//Sleep函数需要使用的库文件usingstd::cout;usingstd::endl;usingstd::cin;intg_total 0;std::mutex g_mutex;voidclick(){for(inti 0; i 1000000; i){g_mutex.lock();//访问之前锁定互斥对象g_total;g_mutex.unlock();//访问之后释放互斥对象}}intmain(){for(inti 0; i 4; i){std::threadt(click);t.detach();}Sleep(1000);cout result: g_total endl;return0;}初始对象的使用保证同一时刻只有唯一一个线程对这个共享对象进行访问。在C11之前互斥锁的概念已经足够了但是在C11提出之后进一步利用CPU性能。在C11中实现了原子操作的数据类型如atomic_boolatomic_int等。使用原子操作的数据类型线程对其进行访问的时候无需借助mutex等锁机制也能实现对共享资源的正确访问。1234567891011121314151617181920212223242526272829#include iostream#include thread//C11线程库是跨平台的#include atomic//C11原子操作库#include windows.h//Sleep函数需要使用的库文件usingstd::cout;usingstd::endl;usingstd::cin;std::atomic_int g_total 0;//使用原子操作的数据类型voidclick(){for(inti 0; i 1000000; i){//mutex.lock();g_total;//mutex.unlock();}}intmain(){for(inti 0; i 4; i){std::threadt(click);t.detach();}Sleep(1000);cout result: g_total endl;return0;}总结本篇文章就到这里了希望能够给你带来帮助
