什麼是 std::atomic 以及它如何確保 C 中的線程安全操作？

std::atomic 到底是什麼？

std::atomic 是 C 語言中強大的並發工具。它代表一個原子對象，這意味著它保證不同執行緒同時對其實例執行的操作不會導致未定義的行為。

原子物件和未定義的行為

與與典型的 C 物件一樣，原子物件提供了一定的保證來防止並發問題。如果多個執行緒同時存取標準 C 對象，它們可能會同時執行讀取和寫入操作，這可能導致意外或不正確的結果。然而，原子物件透過確保其實例上的並發操作一次發生一個來防止這種未定義的行為。

原子操作的類型

每個原子物件包裝一個特定的類型，例如整數、浮點數或指針。原子物件提供兩種主要類型的原子操作：

• 對物件本身的原子操作，例如設定其值或載入其值。
• 重載算術運算子，它以原子方式對物件執行操作。例如， a = 12 操作相當於a.fetch_add(12, std::memory_order_seq_cst).

記憶體排序

std::atomic 物件也允許您指定特定操作的記憶體順序。記憶體排序決定如何跨執行緒處理同步和排序約束。透過明確控制記憶體排序，您可以避免潛在的競爭條件並確保程式碼的正確執行。

std::atomic 的好處

std::atomic 提供幾個好處，包括：

• 線程安全操作：保證跨多個執行緒對包裝物件進行原子存取。
• 可自訂記憶體排序：允許您指定操作的順序以防止資料爭用並確保正確執行。
• 簡單性：提供比使用顯式執行緒同步機制（如互斥體或

結論

結論std::atomic 是C 並發程式設計的重要工具。 ，您可以利用std::atomic 的強大功能來建立健全且可擴展的多執行緒應用程式。

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