std::atomic提供无锁线程安全操作，用于共享数据并发访问；2. 支持整型、指针等类型，常用操作包括load、store、exchange、compare_exchange_weak和fetch_add/sub；3. 示例中多个线程安全递增原子计数器。
在C++多线程编程中，std::atomic 是处理共享数据并发访问的核心工具之一。它提供了一种无需互斥锁（mutex）即可安全操作共享变量的方式，适用于计数器、状态标志、引用计数等场景。
原子变量的定义与基本用法
要使用原子操作，需包含头文件 。std::atomic 可用于整型、指针等支持原子操作的类型。
常见定义方式：
std::atomic counter{0}; —— 定义一个原子整数并初始化为0 std::atomic ready{false}; —— 原子布尔值，常用于线程同步标志 std::atomic ptr{nullptr}; —— 原子指针，支持指针算术原子操作
这些变量可以安全地在多个线程中读写，不会引发数据竞争。
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
常用原子操作函数
std::atomic 提供了多种原子操作接口，保证操作的不可分割性。
load()：原子读取当前值 store(value)：原子写入新值 exchange(value)：设置新值并返回旧值 compare_exchange_weak(expected, desired)：比较并交换（CAS），成功则赋值，失败则更新 expected fetch_add(), fetch_sub()：原子加减，返回原值（适合计数器）
示例：线程安全的计数器
#include #include #include std::atomic count{0};void increment() { for (int i = 0; i < 1000; ++i) { count.fetch_add(1); }}int main() { std::vector threads; for (int i = 0; i < 10; ++i) { threads.emplace_back(increment); } for (auto& t : threads) { t.join(); } // 最终结果一定是10000 return 0;}
内存序（Memory Order）控制
原子操作可指定内存顺序，影响编译器和CPU的指令重排行为。默认使用 std::memory_order_seq_cst（顺序一致性），最安全但性能略低。
其他可选内存序：
std::memory_order_relaxed：仅保证原子性，不保证顺序，适合计数器 std::memory_order_acquire：用于读操作，确保之后的读写不会被重排到该操作前 std::memory_order_release：用于写操作，确保之前的读写不会被重排到该操作后 std::memory_order_acq_rel：同时具有 acquire 和 release 语义
示例：使用 acquire/release 实现轻量同步
std::atomic flag{false};int data = 0;// 线程1void producer() { data = 42; flag.store(true, std::memory_order_release);}// 线程2void consumer() { while (!flag.load(std::memory_order_acquire)) { // 等待 } // 此时 data 一定已为 42}
这种方式避免了锁的开销，又保证了必要的内存可见性。
原子操作的限制与注意事项
并非所有类型都支持原子操作。std::atomic 对自定义类型的支持有限，通常只对 POD 类型有效，且需调用 is_lock_free() 检查是否真正无锁。
使用 atomic_flag 可实现真正的无锁标志（test_and_set, clear） 避免对大对象或复杂结构使用原子变量 注意 ABA 问题，在 CAS 操作中可能需要版本号辅助（如 atomic_shared_ptr 或带标记的指针）
基本上就这些。std::atomic 是高效并发编程的重要手段，掌握其用法能显著提升多线程程序性能与安全性。关键在于理解原子性、内存序以及适用场景。
以上就是c++++怎么使用原子操作std::atomic_c++原子变量定义与并发控制的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。
发布者：程序猿，转转请注明出处：https://www.chuangxiangniao.com/p/1481106.html
微信扫一扫 
支付宝扫一扫 
