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。...原理 先说明一下，非原子操作。从开始执行到结束的过程中，可能会被其他任务打断的操作，就称为非原子操作。...假如，多个任务操作的不是同一块内存，不会存在问题；如若操作了同一块内存，就可能引起很严重且难以排查的bug。 在X86平台，CPU提供了在指令执行期间对总线加锁的手段。...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。
C++中的原子操作提供了一种更高效、更简洁的方式来处理并发数据访问，本文将深入探讨 C++中如何使用原子操作来实现高效的并发编程。...相比之下，原子操作具有以下优势： 1. 更高的性能：原子操作通常比锁机制更快，因为它们不需要进行上下文切换和等待锁的释放。 2. 避免死锁：使用锁机制可能会导致死锁问题，而原子操作不会出现死锁。...二、C++中的原子类型 C++标准库提供了一系列原子类型，包括 std::atomic 、 std::atomic 、 std::atomic 等。...三、原子操作的方法 C++中的原子类型提供了一系列原子操作的方法，包括 load 、 store 、 exchange 、 compare_exchange_weak 和 compare_exchange_strong...在使用原子操作时，需要确保操作的顺序和逻辑是正确的，避免出现数据竞争和不一致的情况。 结论 C++中的原子操作提供了一种高效、简洁的方式来处理并发数据访问。
synchronized 是不是能够代替原子操作？不能， 因为synchronized方法在执行的过程当中，它方法体内的变量可以被其他非synchronized方法得到。...而 如果用原子操作，其他方法就看不到了。这点区别就造成了，如果有需求要求synchronized方法体内的变量不能被其他方法看到，就要用原子操作。 但是貌似这种需求比较少。
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。...那么我们来解释一下： 线程函数的参数是以值拷贝的方式拷贝到线程栈空间中的，因此：即使线程参数为引用类型，在线程中修改后也不能修改外部实参，因为其实际引用的是线程栈中的拷贝，而不是外部实参。...虽然加锁可以解决，但是加锁有一个缺陷就是：只要一个线程在对sum++时，其他线程就会被阻塞，会影响程序运行的效率，而且锁如果控制不好，还容易造成死锁。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。...+11中，程序员不需要对原子类型变量进行加锁解锁操作，线程能够对原子类型变量互斥的访问。
gcc支持如下原子操作： #if (GCC_VERSION >= 40100) /* 内存访问栅 */ #define barrier() (__sync_synchronize...true : false) /* 原子清零 */ #define AO_CLEAR(ptr) ((void)__sync_lock_release((ptr))) /* 通过值与旧值进行算术与位操作...ptr), (val))) #define AO_XOR(ptr, val) ((void)AO_XOR_F((ptr), (val))) /* 通过掩码，设置某个位为1，并返还新的值...*/ #define AO_BIT_ON(ptr, mask) AO_OR_F((ptr), (mask)) /* 通过掩码，设置某个位为0，并返还新的值 */ #define AO_BIT_OFF...(ptr, mask) AO_AND_F((ptr), ~(mask)) /* 通过掩码，交换某个位，1变0，0变1，并返还新的值 */ #define AO_BIT_XCHG(ptr, mask
链式操一定涉及到结合律的问题，例如链式操作赋值操作满足右结合律，即a=b=c被解释成a=(b=c)，而链式输出操作原则满足左结合律，即cout的链式操作都有明确的定义...，而涉及到类类型的链式操作则往往需要进行相应操作符的重载。...第一次发生在执行c2=c1的操作中，函数的返回值（临时对象）是由c1构造的，这时发生了一次拷贝构造函数的调用；第二次发生在为c3赋值的时候，赋值运算的返回值仍然是一个Complex类的对象，这时又发生了一次拷贝构造函数的调用...operator<<(ostream&, className&); 如果操作符函数的返回的是istream或ostream类的对象，而不是引用，会出现编译错误。...出错的原因以及关于输入输入操作符的重载，敬请期待我的后续blog。 ---- 参考文献 [1] ]陈刚.C++高级进阶教程[M].武汉：武汉大学出版社，2008.
1.2 C++中的线程 c++中线程被设计成了一个类来方便我们的使用： 我们可以快捷通过创建一个对象来快速创建线程，也可以调用对象的join接口来进行等待！...当对同一个全局变量进行操作时，如果操作不是原子的，就很有可能导致一些错误，这些错误是偶发性的，不容易复刻。...thread t2(Print, 20000); t1.join(); t2.join(); cout << x << endl; return 0; } 在进入临界区之前加锁，保证非原子的操作中不会受到其他线程的打扰...为了不会锁住非临界区的数据，可以使用{ }划定局部域！库中提供了模版锁守卫lock_guard，可以方便使用！ 2 原子操作 我们需要进行一些非原子操作的时候，比如++，或者修改一个全局的flag。...使用锁操作有些大炮打蚊子的感觉，这时可以使用原子操作来进行！ 其底层是cas先比较再设置，保证操作的原子性！
C.49: Prefer initialization to assignment in constructors C.49:构造函数中应该做的是初始化而不是赋值 Reason（原因） An initialization...初始化明确地表明所做的是初始化而不是赋值，而且可以做得更优美，更有效率。防止“赋值之前使用”的错误。...{ // UGLY, aka very bad int* p; public: C() { cout << *p; p = new int{10}; } // accidental...use before initialized // ... }; Example, better still（更好的示例） Instead of those const char*s we...to a function: 相对于那些const char* s，我们应该可以使用gsl::string_span或者(C++17引入的）std::string_view作为表达函数参数怒的更加普遍的方式
也就是说：CPU运算在寄存器中操作数据，但是我们用于判断的变量是个静态全局变量，持有的是这个引用地址。...那么是不是可以这么来理解：【如果说Interlocked的内部操作与当前上下文使用的并不是同一个CPU核心】，那么这个“判断依据”并不是像代码上写的这样，因为我们预期是肯定一样的（变量都是同一个）。...理由是做Interlocked的时候在CPU1的高速缓存中，另一个在CPU2上操作加载的数据还是内存中的。其中CPU1往内存同步数据（将寄存器中的值赋值给_flag这个全局变量）有一个非常短的时间差。...也就是出现问题的流程是： 1.从传入的ref引用地址加载数据到CPU寄存器 2.寄存器中做交换并且返回原始值，但是更新引用地址的操作并不是在这个上下文中的同步操作。 ...【图3】 强调一下，这个结论也是建立在【如果说Interlocked的内部操作与当前上下文使用的并不是同一个CPU核心】的猜测下，这方面资料实在是找不到也无法进一步验证，所以我也不是敢100%确定是否正确
比如i=1， 线程A更新i+1， 同时线程B更新I+1,经过两个线程的操作，最终变量i的值可能不是3，而是2。因为线程A、B拿到的i的值都是1，这就是线程不安全的更新操作。...原子更新整形数组中的元素 AtomicLongArray 原子更新长整型数组中的元素 AtomicReferenceArray 原子更新引用类型数组中的元素 原子更新引用类型(3个) AtomicReference...CAS方式实现原子操作基本原理 JVM中CAS操作主要是利用了处理器提供的CMPXCHG执行实现。基本的思路就是利用循环进行CAS操作，直到成功为止。...原子操作类中主要的方法 boolean compareAndSet(int expect, int update) ；如果输入的值等于预期值，那么以原子的方式将该值设为输入的值。...，并返回旧值 int getAndSet(int newValue)；以原子方式设置为newValue的值，并返回旧值 通过阅读源码，可以发现CAS操作都是使用Unsafe类下的方法进行操作，而Unsafe
在我们需要信息或操作我们用不同维度启动的数组的情况下，这些函数非常有用。这些函数在头文件 中定义。一些功能包括： is_array() ： 顾名思义，此函数的唯一目的是检查变量是否为数组类型。...// 演示is_array（）和is_same（）工作的C++代码 #include #include #include #include的C++代码 #include // 用于数组查询函数 #include using namespace std; int main...+中的数组。...// C++代码演示extent（）、remove_extentt（）和remove_all_extents（）的工作 #include // 用于数组查询函数 #include
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。...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...这个类型用于对数据进行原子操作，在操作的过程中可以指定内存规则。...反正也很简单… 路漫漫其修远兮，吾将写代码而求索. 附上对C++11一些特性研究的总结：
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。...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...这个类型用于对数据进行原子操作，在操作的过程中可以指定内存规则。...| 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
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...原子类型支持的原子操作如下： 2.2 原子操作中的内存访问模型 原子操作保证了对数据的访问只有未开始和已完成两种状态，不会访问到中间状态，但我们访问数据一般是需要特定顺序的，比如想读取写入后的最新数据...内存模型不是本章重点，这里不再展开介绍，后续的代码都使用默认的顺序一致性模型或比较稳妥的Release-Acquire模型，如果想了解更多，可以参考链接： C++11 Memory Order 2.3...自旋锁是专为防止多处理器并发而引入的一种锁，它在内核中大量应用于中断处理等部分（对于单处理器来说，防止中断处理中的并发可简单采用关闭中断的方式，即在标志寄存器中关闭/打开中断标志位，不需要自旋锁）。
本文已参与 「掘力星计划」 ，赢取创作大礼包，挑战创作激励金 今天不整 GO 语言，我们来分享一下以前写的 C 代码，来看看 互斥锁，自旋锁和原子操作的 demo 互斥锁 临界区资源已经被1个线程占用...原子操作 执行的操作完全不可分割，要么全部成功，要么全部失败 最好的方式就是适用原子操作 实操 需求场景： 1、用10个线程分别对 count 加 100000 次， 看看结果是否是 10*100000...main 函数中创建 10 个线程 线程函数中调用 inc 做数据的增加 分别使用 互斥锁，自旋锁，和原子操作，来进行控制 #include #include <pthread.h...// 如果获取不到资源，会原地自旋，忙等 // 使用场景 // 共享区域执行的内容较少的情况 //原子操作 // 不可分割 // 使用场景 // 做简单++、--操作 // #include 的累加正确，在时间上面他们还是有一定的差异： 自旋锁 和 互斥锁 在此处的案例性能差不多，但是原子操作相对就快了很多 欢迎点赞，关注，收藏 朋友们，你的支持和鼓励，是我坚持分享，提高质量的动力
在多线程编程中，确保数据的一致性和完整性是一项挑战。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。...这为解决并发编程中的数据竞争问题提供了基础。1.2 std::atomicC++11引入了std::atomic模板类，用于支持基本数据类型的原子读写操作。...三、常见问题与易错点3.1 数据类型选择不当不是所有类型都适合原子操作，特别是自定义类型。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。3.3 忽视内存顺序std::memory_order枚举类型控制了原子操作的内存一致性效果。...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！
/先安装一下c++的配置环境 yum install –y gcc gcc-c++ readline-devel gcc-objc gcc-objc++ libobjc 单个源文件 eg：...：* 编译源代码文件生成对象文件(object file)，链接对象文件和 libstd c++ 库中的函数得到可执行程序。...由于命令行中未指定可执行程序的文件名，编译器采用默认的 a.out。程序可以这样来运行：....note：需要注意的是，如果工程里面用到的方法是标准库里没有的，那么则需要重写这个方法。...比如，我使用VS 2012建立的工程里面strlwr方法在标准库里面没有，则使用linux编译的时候会报没有定义的错误。
本文作者已经使用 C++ 18 年了，他在体验了数十门编程语言后，他指出，尽管 C++ 在过去几十年中一直是程序员最常用的编程语言之一，但它存在一些问题，如不安全、效率低、浪费程序员的精力等。...我花费了几个月的时间，使用C++解决 Numba 中不会出现的问题，而那位Bremen的兼职学生完成相同的工作只花费了几天的时间。如果不是因为那是他第一次使用Numba，可能只需要几个小时。...此外，汇编编程还受到了另一种错误观念的限制，人们普遍认为汇编代码太难写，因此不实用。Fog 的提议也解决了这个问题。如果人们认为写汇编代码太难，而写 C 不难，那么我们就把汇编变成C语言。这不是问题。...ForwardCom是一种汇编，可用于编写永远不会过时的最佳代码，并且不需要学习“传统”的汇编。从现实的角度来看率，ForwardCom是未来的 C。不是 C++。 4、C++ 什么时候终消亡？...C++ 永远不会真正消失，它只会被更新更强大的新技术所取代。 严格来说，不是“将来会被取代”，而是“正在被取代”。我的职业生涯源自 C++，而如今在使用 Python 写代码。
说明：本篇文章是在阅读《Java 并发编程艺术》过程中的一些笔记和分析 文章来源:https://www.iteye.com/blog/xiaoheng-2509522 该项目的地址：https://github.com...atomic 包中的 13 个类，属于 4 中类型的原子更新方式. (1)原子更新基本类型 (2)原子更新数组 (3)原子更新引用 (4)原子更新属性 atomic 包里的类基本都是使用 Unsafe...(int delta) 以原子方式将输入的数值与实例中的值相加，并返回结果 boolean compareAndSet(int expect, int update) 如果输入的数值等于预期值，则以原子的方式将该值设置为输入的值...是如何实现原子操作的了？...原子更新引用类型数组里的元素 AtomicIntegerArray 类提供方法如下：(1) int addAndGet(int i, int delta) 以原子方式将输入值与数组中的索引 i 的元素相加
Java并发容器和框架 Java中的12个原子操作类介绍 Java中的并发工具类 Java中的线程池 Executor框架 ---- 简介 官方介绍 当程序更新一个变量时，如果多线程同时更新这个变量，...而 Java 从 JDK 1.5 开始提供了 java.util.concurrent.atomic 包（以下简称Atomic包），这个包中的 原子操作类 提供了一种用法简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式...AtomicInteger 的常用方法如下： int addAndGet(int delta)：以原子方式将输入的数值与实例中的值（AtomicInteger 里的 value）相加，并返回结果。...AtomicInteger 里存储的数值 对 AtomicInteger 的当前数值进行 +1 操作， 关键是调用 compareAndSet 方法来进行原子更新操作，该方法先检查 当前数值是否等于current...常用方法如下： int addAndGet(int i，int delta)：以原子方式将输入值与数组中索引i的元素相加。
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