首页 > 后端开发 > C++ > 除了原子操作之外,使用 std::atomic 还有哪些好处?

除了原子操作之外,使用 std::atomic 还有哪些好处?

Susan Sarandon
发布: 2024-11-09 17:24:02
原创
833 人浏览过

What are the benefits of using std::atomic beyond its atomic operations?

超越原子性:释放 std::atomic 的全部潜力

计算中原子性的概念是指作为不可分割的操作执行的操作单元,防止部分执行或其他线程的干扰。然而,对于 std::atomic,原子性超出了单纯的原子操作范围,涵盖了整个对象。这种增强的概念确保多个线程可以同时操作 std::atomic 对象的实例,而不会触发未定义的行为。

至关重要的是,std::atomic 提供了免于数据竞争的自由,这是多线程编程中的常见危险。这意味着即使一个线程写入一个原子对象,而另一个线程从中读取,结果也是明确定义的。此外,std::atomic 允许非原子内存访问的同步和排序,进一步增强对线程执行的控制。

在其实现中,std::atomic 包装了以前使用特定于平台处理的遗留操作诸如互锁函数(MSVC)或原子内置函数(GCC)之类的技术。这个抽象层简化并标准化了不同平台上的原子操作。

超越重载:使用内存顺序进行显式控制

虽然 std::atomic 为方便起见提供了重载算术运算符,它还允许通过 fetch_ 操作和内存顺序进行更明确的控制。内存顺序指定同步和排序约束,允许您根据特定用例的要求优化代码。例如,std::memory_order_seq_cst 确保严格的顺序一致性,而 std::memory_order_relaxed 则跳过不必要的同步,减少开销。

原子算术:更细致的理解

相反根据您的假设“a = a 12”将作为单个原子操作执行,它实际上由加载、加法和存储操作,每个原子本身。然而,赋值“=”不是原子的。要在这种情况下实现真正的原子性,您应该使用 = 重载运算符。

超越具有本机原子性的架构的好处

虽然某些架构可能为某些架构提供本机原子性操作时, std::atomic 保证所有平台上的原子性。这种一致性简化了编码,并且无需进行额外的检查或特定于平台的考虑。

复杂同步:利用内存顺序

std::atomic 的真正力量在于它能够促进复杂的同步场景。如提供的代码片段中所示,可以利用 std::memory_order_release 和 std::memory_order_acquire 来确保不同线程中的写入和读取按所需顺序执行。这种控制级别对于设计高效可靠的多线程应用程序至关重要。

以上是除了原子操作之外,使用 std::atomic 还有哪些好处?的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

来源:php.cn
本站声明
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn
作者最新文章
热门教程
更多>
最新下载
更多>
网站特效
网站源码
网站素材
前端模板