C++ `compare_exchange_weak` 与 `compare_exchange_strong`:原子操作的原子性保证

好的,我们今天来聊聊 C++ 原子操作中的两位重量级选手:compare_exchange_weak 和 compare_exchange_strong。这两个家伙看着名字挺像,功能也差不多,都是用来实现原子比较和交换的,但是它们的“脾气”却大不相同。掌握它们的区别,能让你在并发编程的道路上少踩不少坑。 故事的开始:原子操作的重要性 在多线程的世界里,多个线程可能会同时访问和修改共享的数据。如果没有适当的同步机制,就会出现数据竞争,导致程序行为不可预测,轻则程序崩溃,重则数据损坏。原子操作就是解决这个问题的利器。 原子操作保证了操作的不可分割性。也就是说,从一个线程的角度来看,原子操作要么完全执行,要么完全不执行,不会出现中间状态。这就像你银行转账,要么转账成功,要么转账失败,不可能出现钱从你的账户扣了,但没到对方账户的情况。 C++ 的 <atomic> 头文件提供了一系列原子类型和原子操作,让我们能方便地进行并发编程。compare_exchange_weak 和 compare_exchange_strong 就是其中的两个重要成员。 compare_exchange …

C++ 原子操作的底层指令:`compare_exchange` 的硬件支持

好的,各位观众老爷们,今天咱们来聊聊C++原子操作里一个非常关键,但又经常让人挠头的家伙:compare_exchange。这玩意儿,说白了,就是原子操作里的“乾坤大挪移”,能让你在并发编程的世界里,以一种非常优雅(有时候也很痛苦)的方式,保证数据的安全性和一致性。 一、啥是compare_exchange?—— 故事的开始 想象一下,你和你的小伙伴同时想给一个银行账户增加存款。如果你们各自先读取账户余额,然后各自加上自己的存款,最后再写回账户,那就会出现问题,也就是经典的“竞态条件”。 compare_exchange就是来解决这个问题的。它的工作原理是: 比较(Compare): 首先,它会比较当前内存地址的值是不是等于你期望的旧值(expected)。 交换(Exchange): 如果相等,它就会把内存地址的值替换成你期望的新值(desired)。 原子性(Atomicity): 整个比较和交换的过程是原子性的,也就是说,在执行这个操作的过程中,不会被其他线程打断。 是不是有点像武侠小说里的乾坤大挪移?先看看对方是不是你要找的那个“目标”,如果是,就把“目标”替换成新的“目标”。 …