C++ 다중 스레드 프로그래밍에서 원자의 사용은 무엇입니까?

atomics는 다중 스레드 프로그래밍에서 원자성 작업을 수행하여 공유 데이터의 원자성과 가시성을 보장하는 데 사용됩니다. 원자 라이브러리는 std::atomic<int>와 같은 원자 변수 유형을 제공하고 로드, 저장, 비교_교환_강과 같은 원자 작업을 제공합니다. 실제 경우 원자 카운터 카운터는 여러 스레드에 의해 동시에 업데이트되며 fetch_add 원자 작업은 카운터 값이 일관되게 유지되고 데이터 경쟁을 방지하도록 보장합니다. Atomics는 멀티스레드 프로그램이 공유하는 데이터의 안전성과 신뢰성을 보장합니다.

C++ 다중 스레드 프로그래밍에서 원자의 사용

다중 스레드 프로그래밍에서 원자는 공유 데이터에 대한 원자 연산을 수행하는 데 사용되는 특수 변수 유형입니다. 원자적 작업은 여러 스레드가 동시에 액세스하더라도 데이터의 일관성을 유지합니다.

원자적 연산의 특징:

• 원자성: 작업은 분할할 수 없는 전체로 실행되며 다른 스레드에 의해 중단되지 않습니다.
• 가시성: 한 스레드의 원자적 작업은 다른 스레드에서 즉시 볼 수 있습니다.
• 순서: 동일한 변수에 대한 원자적 연산이 순서대로 실행됩니다.

atomics 라이브러리:

C++의 <atomic> 라이브러리는 std::atomic<int>, 와 같은 원자 변수 유형을 제공합니다. std::atomic<bool> 등 이러한 유형은 다음과 같은 기본 제공 원자 연산을 제공합니다. <atomic>库提供了原子变量类型，如 std::atomic<int>、std::atomic<bool> 等。这些类型提供以下内建的原子操作：

• load(memory_order)：从变量中读取值。
• store(value, memory_order)：将值存储到变量中。
• compare_exchange_strong(expected, desired, memory_order)：如果变量的值与 expected 相同，则将其替换为 desired。

实战案例：

假设我们有一个共享计数器，多个线程同时更新：

#include <thread>
#include <atomic>

std::atomic<int> counter;

void increment_counter() {
    // 使用原子操作累加计数器
    counter.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
}

int main() {
    std::vector<std::thread> threads;

    // 创建并启动 10 个线程同时累加计数器
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        threads.emplace_back(increment_counter);
    }

    // 等待所有线程结束
    for (auto &thread : threads) {
        thread.join();
    }

    // 打印最终计数结果
    std::cout << "最终计数：" << counter << std::endl;
}

本例中，std::atomic<int> counter 变量在多个线程之间共享。increment_counter 函数使用原子操作 fetch_add

load(memory_order): 변수에서 값을 읽습니다.

🎜store(value, memory_order): 값을 변수에 저장합니다. 🎜🎜compare_exchange_strong(예상, 바람직, 메모리_순서): 변수 값이 예상과 동일한 경우 원함으로 바꿉니다. 🎜🎜🎜🎜실제 사례: 🎜🎜🎜여러 스레드가 동시에 업데이트되는 공유 카운터가 있다고 가정합니다. 🎜rrreee🎜이 경우 std::atomic<int> 서로 공유되는 여러 스레드에서 사용됩니다. increment_counter 함수는 원자 연산 fetch_add를 사용하여 카운터를 증가시켜 스레드가 동시에 실행되더라도 카운터 값이 일관되게 유지되도록 합니다. 🎜🎜원자성을 사용하면 다중 스레드 프로그램의 공유 데이터가 안전하고 신뢰할 수 있음을 보장할 수 있습니다. 🎜

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