各位编程领域的同仁们,大家好! 今天我们将深入探讨一个在并发编程中常常引发误解,甚至导致严重缺陷的议题:为什么 std::atomic<int> a; a = a + 1; 这行代码,尽管操作的是一个 std::atomic 类型的变量,却不具备原子性?我们将围绕操作符重载的“诱导性”这一主题,层层剖析其背后的机制,理解 std::atomic 的真正设计意图,并学习如何正确地进行原子操作。 引言:原子性与并发编程的基石 在现代多核处理器架构下,并发编程已成为不可回避的挑战。为了充分利用硬件资源,我们常常需要编写多线程程序。然而,多线程环境也引入了新的复杂性:数据竞争(data race)。当多个线程同时访问并修改共享数据,且至少有一个是写操作时,如果没有适当的同步机制,程序的行为将变得不可预测,这便是数据竞争。数据竞争会导致各种难以调试的错误,例如数据损坏、逻辑错误,甚至程序崩溃。 为了解决数据竞争问题,我们引入了“原子性”的概念。一个操作被称为原子的,意味着它是一个不可分割的单元。在任何时刻,该操作要么完全完成,要么根本没有开始,不存在中间状态。即使在多线程环境下,原子 …
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