关于原子操作atomic的并发编程代码示例，有哪些具体实现？

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一、概述项目经常遇到多线程操作共享数据的问题，常用的处理方式是对共享数据进行加锁。

二、多线程操作共享数据问题多线程环境下，多个线程可能同时访问和修改同一份数据，这可能导致数据不一致或竞态条件。

三、处理方式常用的处理方式是对共享数据进行加锁，确保同一时间只有一个线程能够访问和修改数据。

四、为什么要对共享变量加锁或使用原子操作

1.防止数据不一致：在多线程环境下，不加锁的共享变量可能会导致数据被多个线程同时修改，从而出现数据不一致的情况。

2.避免竞态条件：竞态条件是指多个线程在执行过程中，由于执行顺序的不同，导致程序结果不可预测的问题。加锁或使用原子操作可以避免竞态条件的出现。

一：概述

项目中经常用遇到多线程操作共享数据问题，常用的处理方式是对共享数据进行加锁，如果多线程操作共享变量也同样采用这种方式。

为什么要对共享变量加锁或使用原子操作？如两个线程操作同一变量过程中，一个线程执行过程中可能被内核临时挂起，这就是线程切换，当内核再次切换到该线程时，之前的数据可能已被修改，不能保证原子操作。

C++11提供了个原子的类和方法atomic，保证了多线程对变量原子性操作，相比加锁机制mutex.lock()，mutex.unlock()，性能有几倍的提升。

所需头文件<atomic>

二：错误代码

//全局变量 int g_num = 0; void fun() { for (int i = 0; i < 10000000; i++) { g_num++; } return ; } int main() { //创建线程1 thread t1(fun); //创建线程2 thread t2(fun); t1.join(); t2.join(); cout << g_num << endl; getchar(); return 1; }

应该输出结果20000000，实际每次结果都不一样，总是小于该值，正是由于多线程操作同一变量而没有保证原子性导致的。

三：加锁代码

//全局变量 int g_num = 0; mutex m_mutex; void fun() { for (int i = 0; i < 10000000; i++) { m_mutex.lock(); g_num++; m_mutex.unlock(); } return ; } int main() { //获取当前毫秒时间戳 typedef chrono::time_point<chrono::system_clock, chrono::milliseconds> microClock_type; microClock_type tp1 = chrono::time_point_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now()); long long time1 = tp1.time_since_epoch().count(); //创建线程 thread t1(fun); thread t2(fun); t1.join(); t2.join(); cout << "总数：" << g_num << endl; //获取当前毫秒时间戳 microClock_type tp2 = chrono::time_point_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now()); long long time2 = tp2.time_since_epoch().count(); cout << "耗时：" << time2 - time1 << "ms" << endl; getchar(); return 1; }

执行结果：多次测试输出均为20000000，耗时在3.8s左右

四：atomic原子操作代码

//全局变量 atomic<int> g_num = 0; void fun() { for (int i = 0; i < 10000000; i++) { g_num++; } return ; } int main() { //获取当前毫秒时间戳 typedef chrono::time_point<chrono::system_clock, chrono::milliseconds> microClock_type; microClock_type tp1 = chrono::time_point_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now()); long long time1 = tp1.time_since_epoch().count(); //创建线程 thread t1(fun); thread t2(fun); t1.join(); t2.join(); cout << "总数：" << g_num << endl; //获取当前毫秒时间戳 microClock_type tp2 = chrono::time_point_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now()); long long time2 = tp2.time_since_epoch().count(); cout << "耗时：" << time2 - time1 << "ms" << endl; getchar(); return 1; }

执行结果：多次测试输出均为20000000，耗时在1.3s左右

五：小结

c++11的原子类atomic相比使用加锁机制性能有2~3倍提升，对于共享变量能用原子类型的就不要再用加锁机制了。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对自由互联的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接