為什麼要使用原子操作

1. 讀和寫不是atomic
2. 編譯器生成的程式碼有可能改變操作次序
   使用mutex兩個問題都可以解決，但代價比較昂貴，所以用atomic取代。

用例

#include <atomic>    // for atomics
#include <future>    // for async() and futures
#include <thread>    // for this_thread
#include <chrono>    // for durations
#include <iostream>
 


long data;
std::atomic<bool> readyFlag(false);

void provider ()
{
    // after reading a character
    std::cout << "<return>" << std::endl;
    std::cin.get();

    // provide some data
    data = 42;

    // and signal readiness
    readyFlag.store(true);
}

void consumer ()
{
 

    // wait for readiness and do something else
    while (!readyFlag.load()) {
        std::cout.put('.').flush();
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));
    }

    // and process provided data
    std::cout << "\nvalue : " << data << std::endl;
}

int main
 
()
{
    // start provider and consumer
    auto p = std::async(std::launch::async,provider);
    auto c = std::async(std::launch::async,consumer);

    std::atomic<int> x{0};
    int x0 = x;
    std::cout << "x = " << x << std::endl;
    while ( !x.compare_exchange_strong(x0, x0+1) ) {}
    std::cout << "x = " << x << std::endl;

}

編譯後執行：

$ ./atomics 
<return>
x = 0
x = 1
....

value : 42

常用介面

假設有一個原子變數a

• a.store(val)：賦值val返回void
• a.load()：返回a的拷貝
• a.exchange(val)：賦值val並返回舊值a的拷貝
• a.compare_exchange_strong(exp, des)
• a.compare_exchange_weak(exp, des)
  上面兩個操作是CAS(compare-and-swap)操作，比較“某記憶體區內容“和”某給定值“，並且唯有在它們相同時才將記憶體區內容更新為另一個給定的新值。
  例如：

bool success = x.compare_exchange_strong(y, z);
// If x==y, make x=z and return true
// Otherwise, set y=x and return false

這兩個操作常用做無鎖演算法