上篇博文，我们介绍了多线程之内存可见性Volatile（一），但是也遗留了一个问题，如何保证变量的"原子性操作（Atomic operations）"？...不能保证原子性，有一点局限： 因为在32位（4字节）处理器中，Java中读取long类型变量不是原子的，需要分成两步，如果一个线程正在修改该long变量的值，另一个线程可能只能看到该值的一半（前32位...但是对一个volatile型的long或double变量的读写时原子的。详解 这篇博文，我们给出另外一个解决方案：原子变量CAS算法。...是硬件对于并发操作的支持，保证了数据变量的原子性。 Cas包含了3个操作数： 内存值 V 预估值 A 更新值 B 当且仅当 V == A 时， V = B; 否则，不会执行任何操作。...、AtomicLong和AtomicReference的实例各自提供了对相应类型单个变量的访问和更新。
在原子变量一中做了原子变量的科普介绍，仅仅将普通变量升级为原子变量，便解决了多线程环境下的数据竞争问题。...在应对如上的简单案例时，仅仅使用原子变量重载的操作++即可，为了应对更加复杂的使用场景，C++标准库提供了丰富的原子变量操作，使之无需加锁便可在多线程环境中操作共享数据。...本文将对这些原子变量操作做更详细的说明。 在C++中，常用的原子变量操作包括： store：存储/改写一个新值。 load：读取当前值。 exchange：交换当前值并返回旧值。...让我们开始本文的原子变量操作之旅。 1. 存储操作 store操作将一个新值存储到原子变量中。...这些操作尝试将原子变量从给定的旧值更改为新值，并返回布尔值表示操作是否成功。
修改代码如下： #include #include #include std::atomic counter(0); //其他与上述代码同 通过std::atomic定义的变量counter可以保证在多线程环境下每次递增操作的原子性...原子操作与普通操作的区别 原子操作与普通操作在以下几个方面存在显著区别： 线程安全性：普通变量在多线程环境下无法保证线程安全性，而原子变量通过不可分割性操作确保了线程安全。...应用场景 在多线程环境中，原子变量在以下场景中特别有用： 计数器与标志位：例如在日志系统中计数器的使用，或线程安全标志位。...结论 本文通过对C++原子变量的定义、操作与应用的详细分析，展示了std::atomic在多线程编程中的重要作用。...通过原子变量和原子操作，程序在多线程环境中能够有效地避免数据竞争问题，提高了并发访问的安全性和性能。原子变量在多线程计数器和标志位等场景中的应用，使其成为高效且可靠的数据安全保障方案。
原子类型std::atomic可以使用类型做为模板，为了方便大家的使用C++11中内置了整型的原子变量。使用原子变量就不需要和互斥量配合使用，使用后的代码将更加简洁。...下面的代码使用原子变量实现整型数值的自增操作。...下面，将对上面的代码进行改造，比较下分别使用原子变量和互斥变量，比较下他们的性能，代码一是对上面的代码简单改造，代码和运行结果如下： const int MAX_COUNT = 1e6; atomic...，使用原子变量比使用互斥量性能要提升3.8倍。...call_once/once_flag的使用 在实际编程时，如果有变量或者函数需要被初始化或者执行一次，那么就可以使用call_once来保障了，在C++11中std::call_once用来保证在多线程运行环境下函数或者变量只被执行或者初始化一次
内存序 内存模型的核心概念为内存序，通过内存序可以控制原子变量的读取和写入操作的顺序，从而保证多线程环境下的同步和顺序性。...其保证当前线程中加载操作之后的任何读取和写入都不会被重排到加载操作之前；其他线程的所有release同一原子变量的写入操作为当前线程可见。适用于多线程的同步场景中确保前置依赖操作。...其他线程的所有释放同一原子变量的写入为当前线程可见，该线程的所有写入操作可见于获得同一原子变量线程。适用于同时包含读取和写入的复杂同步场景。...内存模型的核心问题 内存模型的核心问题包括：可见性、顺序性和原子性。 可见性：在多线程环境中，线程对共享变量的修改并不一定能被其他线程立即可见。...在多线程中，顺序性是保证逻辑一致的重要因素。 原子性：原子性确保操作的不可分割性，即在多线程环境下，操作要么全部完成，要么全部不执行。
现在我们已经知道多线程并发执行counter++其结果不正确的原因了，但怎么解决这个问题呢？...既然错误是因为++不是一个原子操作而导致的，那么我们想办法使其成为原子操作就可以了，因此我们可以： 加锁； 使用原子变量。 来解决上述问题。...下面我们来试试使用原子变量。...如果我们运行这段代码，会发现它比前面提到的加锁方法效率高很多，加锁方法执行1亿次加法所用时间是使用原子变量的好几倍。为什么使用原子变量效率会高出这么多呢？...最后简单的总结一下Java以及gcc对原子变量的实现：Java中用的是循环使用CAS操作实现的原子变量的原子操作，而gcc使用的是xadd指令，可以看出gcc的实现方式更加简洁，应该也更高效，另外，go
原子锁是多线程编程中的一个特色。然而，在平时的软件编写中，原子锁的使用并不是很多。这其中原因很多，我想主要有两个方面。...其实，早在《多线程数据互斥》这篇博客中，我们就已经介绍过原子锁。本篇博客主要讨论的就是原子锁怎么使用。中间的一些用法只是我个人的一些经验，希望能够抛砖引玉，多听听大家的想法。...那么如果使用原子锁呢？...上面的范例只是介绍了统计功能中的原子锁。...那么怎么用原子锁代替传统的系统锁呢？
3.原子变量 CAS算法 前言 在上一篇中我们讲述了关于多线程并发，导致共享属性在内存不可见的问题。以及使用 volatile 关键字设置共享属性，使其在多线程并发中内存可见。...例如：多线程并发执行i++， 那么就可能存在两个线程或者以上同时给一个 i 值相加，导致相加错误的情况。 那么该类问题该怎么解决呢？ 在这里我们可以引入 CAS算法 以及 原子变量 来解决。...原子变量 - 类的小工具包，支持在单个变量上解除锁的线程安全编程。事实上，此包中的类可将 volatile 值、字段和数组元素的概念扩展到那些也提供原子条件更新操作的类。...使用CAS算法 解决 原子性问题 /* * 二、原子变量：在 java.util.concurrent.atomic 包下提供了一些原子变量。...2.1 将序列号设置为原子性变量 image-20201101221443475 //使用AtomicInteger设置原子性变量 private AtomicInteger serialNumber
原子性布尔 AtomicBoolean AtomicBoolean 类为我们提供了一个可以用原子方式进行读和写的布尔值，它还拥有一些先进的原子性操作，比如 compareAndSet()。...atomicBoolean = new AtomicBoolean(true); boolean value = atomicBoolean.get(); 以上代码执行后 value 变量的值将为...原子性整型 AtomicInteger AtomicInteger 类为我们提供了一个可以进行原子性读和写操作的 int 变量，它还包含一系列先进的原子性操作，比如 compareAndSet()。...原子性长整型 AtomicLong AtomicLong 类为我们提供了一个可以进行原子性读和写操作的 long 变量，它还包含一系列先进的原子性操作，比如 compareAndSet()AtomicLong...原子性引用型 AtomicReference AtomicReference 提供了一个可以被原子性读和写的对象引用变量。
原子变量比锁的粒度更细，量级更轻，并且对于在多处理器系统上实现高性能的并发代码来说是非常关键的。 原子变量类相当于一种泛化的 volatile 变量，能够支持原子的和有条件的读-改-写操作。...原子类在内部使用现代 CPU 支持的 CAS 指令来实现同步。这些指令通常比锁更快。 原子更新基本类型 AtomicBoolean - 原子更新布尔类型。...AtomicInteger - 原子更新整型。 AtomicLong - 原子更新长整型。...AtomicLongArray - 原子更新长整型数组里的元素。 AtomicReferenceArray - 原子更新引用类型数组的元素。...该类将整型数值与引用关联起来，可用于原子的更新数据和数据的版本号，可以解决使用 CAS 进行原子更新时可能出现的 ABA 问题。
原子变量最主要的一个特点就是所有的操作都是原子的，synchronized关键字也可以做到对变量的原子操作。...而如果单单只是为了解决对变量的原子操作，建议使用原子变量。...关于原子变量的介绍，主要涉及以下内容： 原子变量的基本概念 通过AtomicInteger了解原子变量的基本使用 通过AtomicInteger了解原子变量的基本原理 AtomicReference的基本使用...使用FieldUpdater操作非原子变量的字段属性 经典的ABA问题的解决 一、原子变量的基本概念 原子变量保证了该变量的所有操作都是原子的，不会因为多线程的同时访问而导致脏数据的读取问题...这种方式实现的原子操作，对于被操作的变量不需要被包装成原子变量，但是却可以直接以原子方式操作它的数值。 六、经典的ABA问题 我们的原子变量都依赖一个核心的方法，那就是CAS。
一、原子变量类简介 为何需要原子变量类 保证线程安全是 Java 并发编程必须要解决的重要问题。Java 从原子性、可见性、有序性这三大特性入手，确保多线程的数据一致性。...volatile 是轻量级的锁（自然比普通锁性能要好），它保证了共享变量在多线程中的可见性，但无法保证原子性。所以，它只能在一些特定场景下使用。...原子变量类的作用 原子变量类 比锁的粒度更细，更轻量级，并且对于在多处理器系统上实现高性能的并发代码来说是非常关键的。原子变量将发生竞争的范围缩小到单个变量上。...原子变量类相当于一种泛化的 volatile 变量，能够支持原子的、有条件的读/改/写操作。 原子类在内部使用 CAS 指令（基于硬件的支持）来实现同步。这些指令通常比锁更快。...原子变量类可以分为 4 组： 基本类型 AtomicBoolean - 布尔类型原子类 AtomicInteger - 整型原子类 AtomicLong - 长整型原子类 引用类型 AtomicReference
第一个 CreateMutex 函数功能：创建互斥量（注意与事件Event的创建函数对比） 函数原型： HANDLE CreateMutex( LPSEC...
本章主要讲述多线程竞争下的原子操作。...Interlocked 类 为多个线程共享的变量提供原子操作。 使用 Interlocked 类，可以在不阻塞线程(lock、Monitor)的情况下，避免竞争条件。...Decrement() 以原子操作的形式递减指定变量的值并存储结果。 Exchange() 以原子操作的形式，设置为指定的值并返回原始值。...Increment() 以原子操作的形式递增指定变量的值并存储结果。 Add() 对两个数进行求和并用和替换第一个整数，上述操作作为一个原子操作完成。...view=netcore-3.1#methods 1，出现问题 问题： C# 中赋值和一些简单的数学运算不是原子操作，受多线程环境影响，可能会出现问题。
threads[i] = new Thread(new Next()); threads[i].start(); } } } 代码很简单，10个线程，1个共享变量...，每个线程在run的时候，将变量+1，反复运行多次，可能会输出类似下面的结果： 1 4 3 6 2 5 7 8 9 9 最后输出了2个9，显然有2个线程打架了，原因： i = i + 1，虽然只有一行代码...，但在计算机内部执行时，至少会拆成3条指令 a) 读取 i 的值，将其复制到本地的(副本)变量中 b) 将本地变量值+1 c) 将本地变量的值，覆盖到 i 上 假如有2个线程先后到达步骤a)，但尚未完成步骤...i = i + 1; } System.out.println(i); } } jdk的并发包里提供了很多原子变量...3、将局部变量值+1 4、比较旧值是否变化，如果没变化，说明没有其它线程对旧值修改，直接将新值覆盖到旧值，并返回新值，退出循环 5、如果旧值被修改了，开始下一轮循环，重复刚才这一系列操作，直到退出循环
代码非常简单： type RoundRobin struct{ index int64 } func (m *RoundRobin) GetInd...
简介 Java 在 JDK 1.5 中提供了 java.util.concurrent.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。...主要提供了四种类型的原子更新方式，分别是原子更新基本类型、原子更新数组、原子更新引用和原子更新属性。 Atomic 类基本都是使用 Unsafe 来保证线程安全。...原子更新基本数据类型 AtomicBoolean：原子更新布尔类型 AtomicInteger：原子更新整型 AtomicLong：原子更新长整型 public class AtomicIntegerTest...throw new IllegalArgumentException("Must be volatile type"); 1.8 的并行累加器 AtomicLong 维护一个变量...不足的是，CAS 失败后需要通过无限循环的自旋锁不断尝试，这在高并发N多线程下，将大大浪费 CPU 资源。 那么如果把一个变量分解为多个变量，让同样多的线程去竞争多个资源那么性能问题不就解决了？
为什么需要原子变量 考虑下面的代码 #include #include #include #include using namespace...如何避免多线程的竞争 传统的方法是向使用互斥锁加volatile。互斥锁保证每次只有一个线程进行修改，volatile保证变量每次都从内存进行读取。...这里需要注意的是, 引入了原子变量后, 又使用临时变量辅助计算, 会导致出现最开始提到的问题。 自旋锁 利用原子变量，我们可以实现一种自旋锁。...对于原子变量的相关操作, 默认值为memory_order_seq_cst. 多写一读无锁队列 原子变量的另一个用途是实现多写一读的无锁队列....基本原理是: 多个writer先抢占队列尾(tail为原子变量), 申请空间. 然后对这块独占的空间进行写操作, 写完成后, 在这块独占空间的某个字段种设置完成标志.
winterbe.com/posts/2015/05/22/java8-concurrency-tutorial-atomic-concurrent-map-examples/ 欢迎阅读我的Java 8中多线程编程教程系列的第三部分...本教程介绍了并发API的两个重要部分：原子变量和并发映射。 在最新的Java 8版本中引入了lambda表达式和功能编程，两者都得到了很大的改进。所有这些新功能都用一大堆易于理解的代码示例进行描述。...第1部分： 线程和执行器 第2部分： 同步和锁定 第3部分：原子变量和并发图 为了简单起见，本教程的代码示例使用这里定义的两个辅助方法sleep(seconds)和stop(executor)。...在内部，原子类大量使用比较和交换 （CAS），这是大多数现代CPU直接支持的原子指令。那些指令通常比同步通过锁快得多。 所以我的建议是更喜欢原子类超过锁，以防你只需要同时更改单个可变变量。...但是，除了总结单个结果之外，这个类在内部维护一组变量以减少对线程的争用。 实际结果可以通过调用 sum() 或 sumThenReset() 。 当多线程的更新比读取更常见时，此类通常优于原子序号。
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