C++ 記憶體管理中的原子操作

原子操作在多執行緒環境下管理共享記憶體至關重要，確保對記憶體的存取是彼此獨立的。 C 標準函式庫提供原子類型，如 std::atomic_int，並提供成員函式如 load() 和 store() 來執行原子運算。這些操作要么全部執行，要么根本不執行，防止因同時存取而造成的資料損壞。實戰案例如無鎖定佇列展示了原子操作的實際應用，使用 fetch_add() 原子地更新佇列的頭部和尾部指針，確保佇列操作的原子性和一致性。

C 記憶體管理中的原子操作

原子操作是在單一原子操作內執行的指令序列，介於系統調度之間。這意味著該操作要么全部執行，要么根本不執行，它不會被中途中斷。這對於在多執行緒環境中管理記憶體至關重要，因為我們可以確保對共享記憶體的存取是彼此獨立的。

C 標準函式庫中的原子型別

C 標準函式庫提供了原子型別的集合，包括：

• ##std ::atomic_int：原子整數
• std::atomic_bool：原子佈林值
• std::atomic_size_t：原子size_t類型

原子運算

std::atomic類別提供的成員函數：

• load()：載入原子變數的目前值
• store()：將值儲存到原子變數中
• fetch_add()：原子地將值加到原子變數中
• compare_exchange_strong()：比較目前值並僅在匹配時交換

實戰案例：無鎖定佇列

#include  #include  template class ConcurrentQueue { private: std::deque data; std::atomic head; std::atomic tail; public: ConcurrentQueue() { head.store(0); tail.store(0); } void push(T item) { data[tail.fetch_add(1)] = item; } T pop() { if (head == tail) { return T{}; } return data[head.fetch_add(1)]; } size_t size() { return tail - head; } };

push()方法使用fetch_add()來原子增加tail並儲存新元素。pop()方法使用fetch_add()來原子增加head並檢索元素。

結論

以上是C++ 記憶體管理中的原子操作的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！