std::atomic<> 中的原子对象是什么？

std::atomic<>中什么是原子对象？

std::atomic<>模板提供了一个可以并发的类型由多个线程操作，不会引发未定义的行为。

原子性std::atomic

std::atomic<>的每个实例都表示一个原子类型，允许不同线程对其实例进行同时操作，与常规 C 对象不同，原子对象确保。独占访问其数据，防止数据竞争。

原子操作

对原子对象执行的操作本质上是原子的，这意味着：

• 保证对原子对象状态的更改对所有线程可见。
• 对原子对象的访问可以建立线程间同步并排序非原子内存

内存顺序和 std::atomic

std::atomic<> 提供对同步和内存顺序的精确控制。支持各种内存顺序选项，包括：

• std::memory_order_relaxed：没有同步或排序保证。
• std::memory_order_release：确保写入对获取相同原子变量的其他线程可见。
• std::memory_order_acquire：确保在对同一原子变量执行释放操作后加载可见其他线程。
• std::memory_order_seq_cst：在所有原子操作之间提供顺序一致性（总体全局排序）。

示例：算术运算

虽然=和等单个算术运算符是原子操作，但将它们分解为单独的加载、添加、并且存储操作可能不是原子的。例如：

此操作将涉及以下步骤：

1. 加载 a 的值。
2. 为其添加 12。
3. 将结果存储回a。

步骤2和3是不是原子的，因此存在潜在的竞争条件，其中另一个线程可以修改添加和存储之间的 a。

基本算术运算的替代方法

对于典型用例涉及算术运算时，建议使用 std::atomic 中定义的等效重载运算符。这些运算符以原子方式执行整个操作，确保顺序一致性。

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