原子操作（atomic operation），不可分割的操作。其通过原子变量来实现，以保证单个CPU周期内，读写该变量，不能被打断，进而判断该变量的值，来解决并发引起的互斥。
汇编指令读写内存变量的过程我们称为read-modify-write，简称为RMW操作。也就是说，它们读写一个内存区域两次，第一次读取旧值，第二次写入新值。
原子操作就是在多线程程序中“最小的且不可并行化的”操作，意味着多个线程访问同一个资源时，有且仅有一个线程能对资源进行操作。通常情况下原子操作可以通过互斥的访问方式来保证，例如Linux下的互斥锁（mutex），Windows下的临界区（Critical Section）等。下面看一个Linux环境使用POSIX标准的pthread库实现多线程下的原子操作：
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。
并发 是指在某一时间段内能够处理多个任务的能力，而 并行 是指同一时间能够处理多个任务的能力。并发和并行看起来很像，但实际上是有区别的，如下图（图片来源于网络）：
linux内核中有多种内核锁，内核锁的作用是： 多核处理器下，会存在多个进程处于内核态的情况，而在内核态下，进程是可以访问所有内核数据的，因此要对共享数据进行保护，即互斥处理； linux内核锁机制有信号量、互斥锁、自旋锁还有原子操作。 一、信号量(struct semaphore)： 是用来解决进程/线程之间的同步和互斥问题的一种通信机制，是用来保证两个或多个关键代码不被并发调用。 信号量（Saphore）由一个值和一个指针组成，指针指向等待该信号量的进程。信号量的值表示相应资源的使用情况。信号量S>=0
在 C++ 开发中，“劫持 new” 是指重载全局 new 运算符，以便在动态内存分配时插入自定义逻辑。这可以用于多种目的，如日志记录、性能监控或调试信息、内存池管理、调试内存泄漏。
开发过程中，对于多线程多进程的并发和并行的几乎是编程不可避免的事情，特别在涉及对于数据进行修改或者添加的时候。这个时候就需要锁的出现，锁有多种类型，互斥锁，自旋锁。除了锁之外，我们还定义了原子操作，当然如果探究本质的话，原子操作也是有锁的，只不过是对汇编的操作锁。
多线程编程是多CPU系统在中应用最广泛的一种编程方式，在传统的多线程编程中，多线程之间一般用各种锁的机制来保证正确的对共享资源（share resources）进行访问和操作。
Linux环境编程对于初学者来说，必须深刻理解重点概念才能更好地编写代码，实现业务功能，下面就几个重要的及常用的知识点进行说明。搞懂这几个概念后以免在将来的编码出现混淆。 系统调用 ❝所有的操作系统在其内核里都有一些内建的函数，这些函数可以用来完成一些系统级别的功能。在Linux系统使用的这样的函数叫做“系统调用”，英文是systemcall。这些函数代表了从用户空间到内核空间的一种转换。 ❞ 系统调用是Linux操作系统提供的服务，是编写应用程序与内核之间通信的接口，也就是我们所说的函数。相对于普通的函数
在多年前，linux还没有支持对称多处理器SMP的时候，避免并发数据访问相对简单。
"原子操作(atomic operation)是不需要synchronized"，这是多线程编程的老生常谈了。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）。
内存顺序，通俗地讲，是关于代码编译成机器指令后的执行顺序问题。内存顺序和编译器、硬件架构密切相关。那为什么会产生内存顺序问题呢？有两方面原因： 一方面，编译器为了优化程序性能，不会完全按照开发者写的代码的顺序来生成机器指令； 另一方面，在程序运行时，为了提高性能，CPU也不完全按照程序的指令顺序执行，比如体系结构里经典的Tomasulo算法。
有的CPU指令都支持CAS的原子操作，X86下对应的是 CMPXCHG 汇编指令。 大家应该还记得操作系统里面关于“原子操作”的概念，一个操作是原子的(atomic)，如果这个操作所处的层(layer)的更高层不能发现其内部实现与结构。原子操作可以是一个步骤，也可以是多个操作步骤，但是其顺序是不可以被打乱，或者切割掉只执行部分。有了这个原子操作这个保证我们就可以实现无锁了。 CAS原子操作在维基百科中的代码描述如下: 1: int compare_and_swap(int* reg, int oldval, int newval) 2: { 3: ATOMIC(); 4: int old_reg_val = *reg; 5: if (old_reg_val == oldval) 6: *reg = newval; 7: END_ATOMIC(); 8: return old_reg_val; 9: }
原子操作 通常我们代码中的a = a + 1这样的一行语句，翻译成汇编后蕴含着3条指令: ldr x0, &a add x0,x0,#1 str x0,&a 即 (1)从内存中读取a变量到X0寄存器 (2)X0寄存器加1 (3)将X0写入到内存a中 既然是3条指令，那么就有可能并发，也就意味着返回的结果可能不是预期的。 然后在linux kernel的操作系统中，提供访问原子变量的函数，用来解决上述问题。其中部分原子操作的API如下： atomic_read atomic_add_return(i,v) a
多线程编程是一种利用操作系统的多任务处理机制，以实现程序并发执行的编程模型。在Linux环境下，使用线程可以充分利用多核处理器的优势，提高程序的性能。然而，多线程编程涉及到共享资源的访问，需要特别注意资源同步问题，以避免竞态条件和数据不一致性。
在看完《Java多线程编程核心技术》与《Java并发编程的艺术》之后,对于多线程的理解到了新的境界. 先拿如下的题目试试手把.
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。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。
说到原子，类似于以下的代码可能人人都可以看出猫腻。 /* http://www.cnblogs.com/Colin-Cai */ #include <stdio.h> #include <pthread.h> int cnt = 0; void* mythread(void* arg) { int i; for(i=0;i<500000000;i++) cnt++; return NULL; } int main() {
Object.values()省去了遍历key，并根据这些key获取value的步骤。
CAS（Compare-and-Swap），即比较并替换，是一种实现并发算法时常用到的技术，Java并发包中的很多类都使用了CAS技术。CAS也是现在面试经常问的问题，本文将深入的介绍CAS的原理。
这个系列的文章里介绍了很多并发编程里经常用到的技术，除了Context、计时器、互斥锁还有通道外还有一种技术--原子操作在一些同步算法中会被用到。今天的文章里我们会简单了解一下Go语言里对原子操作的支持，然后探讨一下原子操作和互斥锁的区别。
An atomic function performs a read-modify-write atomic operation on one 32-bit or 64-bit word residing in global or shared memory. For example, atomicAdd() reads a word at some address in global or shared memory, adds a number to it, and writes the result back to the same address. The operation is atomic in the sense that it is guaranteed to be performed without interference from other threads. In other words, no other thread can access this address until the operation is complete. Atomic functions do not act as memory fences and do not imply synchronization or ordering constraints for memory operations (see Memory Fence Functions for more details on memory fences). Atomic functions can only be used in device functions.
◆ 说在前面的话 正如我开篇所说，我们要整理一些java并发编程的学习文档，这一篇就是第一篇：原子操作。主要说什么是原子操作，如何实现原子操作以及java中的原子操作类。 ◆ 开酒，满上 ◆ 什么是原子操作 什么是原子操作，所谓原子操作，就是一个操作是不能打断的操作。嗯.......确切的说应该是不被其他线程或者任务影响的操作。 没错，原子操作就是你在家里的一次上厕所的操作 >> 进厕所，上锁，执行操作..... 身心愉悦，开锁，离开..... 在程序中的体现就是一个线程在执行某个任务占用某个资源在操作的
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我们在前两篇教程中讨论了互斥锁、读写锁以及基于它们的条件变量。互斥锁是一个同步工具，它可以保证每一时刻进入临界区的协程只有一个；读写锁对共享资源的写操作和读操作区别看待，并消除了读操作之间的互斥；条件变量主要用于协调想要访问共享资源的那些线程，当共享资源的状态发生变化时，它可以被用来通知被互斥锁阻塞的线程，它既可以基于互斥锁，也可以基于读写锁（当然了，读写锁也是互斥锁，是对后者的一种扩展）。通过对互斥锁的合理使用，我们可以使一个 Go 协程在执行临界区中的代码时，不被其他的协程打扰，实现串行执行，不过，虽然不会被打扰，但是它仍然可能会被中断（interruption）。
本章将会讲解mongodb不支持事务，所以，在你的项目中应用时，要注意这点。无论什么设计，都不要要求mongodb保证数据的完整性。
前面介绍了多线程间是通过互斥锁与条件变量来保证共享数据的同步的，互斥锁主要是针对过程加锁来实现对共享资源的排他性访问。很多时候，对共享资源的访问主要是对某一数据结构的读写操作，如果数据结构本身就带有排他性访问的特性，也就相当于该数据结构自带一个细粒度的锁，对该数据结构的并发访问就能更加简单高效，这就是C++11提供的原子数据类型< atomic >。下面解释两个概念：
综述 在上一篇介绍了linux驱动的调试方法，这一篇介绍一下在驱动编程中会遇到的并发和竟态以及如何处理并发和竞争。 首先什么是并发与竟态呢？并发(concurrency)指的是多个执行单元同时、并行被执行。而并发的执行单元对共享资源(硬件资源和软件上的全局、静态变量)的访问则容易导致竞态(race conditions)。可能导致并发和竟态的情况有： SMP（Symmetric Multi-Processing），对称多处理结构。SMP是一种紧耦合、共享存储的系统模型，它的特点是多个CPU使用共同的系统总线
在现代操作系统里，同一时间可能有多个内核执行流在执行，因此内核其实像多进程多线程编程一样也需要一些同步机制来同步各执行单元对共享数据的访问，尤其是在多处理器系统上，更需要一些同步机制来同步不同处理器上的执行单元对共享的数据的访问。在主流的Linux内核中包含了如下这些同步机制包括：
mongodb不支持事务，所以，在你的项目中应用时，要注意这点。无论什么设计，都不要要求mongodb保证数据的完整性。
之前学习了一些并发原语，已经认为差不多可以应对很多场景了，但是为什么还要学习原子操作呢？原来，在一些场景中，使用并发原语可能更加复杂，为了更轻松地实现底层的优化。
Python中的列表不是线程安全的，在多线程环境下，对列表的操作可能会导致数据冲突或错误。但是，并非所有列表操作都是线程不安全的。如果操作是原子的，也就是说不能被线程调度机制打断，那么就没有问题。比如L.append(x)和L.pop()就是原子操作，所以是thread安全。如果操作不是原子的，或者涉及修改多个列表元素，那么就需要使用锁或者其他同步机制来保证线程安全。例如，Li = Lj 和 L.append(L- 1) 不是原子操作，因此它们可能会导致冲突。可以使用 dis 模块来检查操作是否是原子操作。
因为现代操作系统是多处理器计算的架构，必然更容易遇到多个进程，多个线程访问共享数据的情况，如下图所示：
分别对于两个进程而言，可观察行为确实没有变化。而这种优化在某些时候确实会有比较明显的效果。但是很显然，语义变化了。在原来的结果里不可能发生 x和y都为0的情况，而优化过后，有可能出现。 再来个例子：
C++标准中对象定义为某一存储范围。每个变量都是对象，每个对象都占用至少一块内存区域，若变量属于内建基本类型则仅占用一块，相邻的位域属于同一块。
使用原子操作典型例子众所周知就是多个线程操作同一个全局变量 i++, 由于对应的汇编指令并不只是一条，在并发访问下可能出现多个线程中的多条指令交错导致部分加操作丢失。全局变量i属于临界资源，当然可以使用加锁的方式保护临界资源，但是加锁开销比较大，用在这里有些杀鸡焉用牛刀。最好的方式是使用内核提供的atomic_t类型的原子变量来进行原子操作。
---上一篇文章我们详细的讲解了lseek函数的用法，其实还是那句话，在linux系统下，对于一个陌生的命令、函数、库函数，完全可以用man手册去查看，为了给大家了解一些基本的linux命令使用，这里
现代计算机基本都是多核，而且我们的业务进程通常会运行在多台计算机上。不管是一台计算机上的多个线程还是运行在多台计算上的不同进程在处理系统资源时难免会出现冲突，为了解决共享资源的冲突问题我们经常需要加锁处理。
当我们谈论『线程安全』的时候，肯定都会想到 Atomic 类。不错，Atomic 相关类都是线程安全的，在讲 Atomic 类之前我想再聊聊『线程安全』这个概念。
retain是指针拷贝，copy是内容拷贝。在拷贝之前，都会释放旧的对象。 •使用assign: 对基础数据类型 （NSInteger）和C数据类型（int, float, double, char,等） •使用copy： 对NSString •使用retain： 对其他NSObject和其子类 assign： 简单赋值，不更改索引计数（Reference Counting）。 copy： 建立一个索引计数为1的对象，然后释放旧对象 retain：释放旧的对象，将旧对象的值赋予输入对象，再提高输入对
明确项目目标，是指我们希望程序达成什么目的，实现什么功能，从而帮我们将项目拆解成不同的单元；而一个妥当的拆解方案，难度适度递增，能帮我们逐步顺利执行，最终完成项目。这三个步骤可以说是环环相扣的（同时在这个过程中，我们要思考所需要的知识，以及如何去索取新的知识，找到切入点）。下面开始今天的主题解析：
上章主要讲排他锁的直接使用方式。但实际当中全部都用锁又太浪费了，或者排他锁粒度太大了，本篇主要介绍下升级锁和原子操作。 阅读目录 volatile Interlocked ReaderWriterLockSlim volatile 简单来说volatile关键字是告诉c#编译器和JIT编译器，不对volatile标记的字段做任何的缓存。确保字段读写都是原子操作，最新值。 从功能上看起到锁的作用，但它不是锁， 它的原子操作是基于CPU本身的，非阻塞的。 因为32位CPU执行赋值指令，数据传输最大宽度
今天和大家说说C++多线程中的原子操作。首先为什么会有原子操作呢？这纯粹就是C++这门语言的特性所决定的，C++这门语言是为性能而生的，它对性能的追求是没有极限的，它总是想尽一切办法提高性能。互斥锁是可以实现数据的同步，但同时是以牺牲性能为代价的。口说无凭，我们做个实验就知道了。
本文我们详细聊一下Go语言的原子操作的用法，啥是原子操作呢？顾名思义，原子操作就是具备原子性的操作... 是不是感觉说了跟没说一样，原子性的解释如下：
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