Класс atomic

Класс atomic из заголовочного файла <atomic> предназначен для выполнения атомарных операций над данными. Атомарная операция - это операция, которая выполняется как единое целое и не может быть прервана другим потоком. Это позволяет безопасно работать с общими данными из нескольких потоков без использования мьютексов. В качестве параметра шаблона указывается тип данных, например int, bool или указатель.

Синтаксис

#include <atomic>

std::atomic<T> name;
std::atomic<T> name(initial);

Пример

Давайте создадим атомарную переменную типа int и выполним простейшие операции чтения и записи:

#include <iostream>
#include <atomic>
using namespace std;

int main()
{
	atomic<int> a(10);

	cout << a.load() << endl;

	a.store(25);

	cout << a.load() << endl;

	return 0;
}

Результат выполнения кода:

10
25

Пример

Атомарные переменные поддерживают привычные операторы инкремента, декремента и присваивания:

#include <iostream>
#include <atomic>
using namespace std;

int main()
{
	atomic<int> a(1);

	a++;
	a += 10;

	cout << a << endl;

	return 0;
}

Результат выполнения кода:

12

Пример

Давайте посмотрим, как atomic помогает избежать гонки данных. Запустим два потока, каждый из которых увеличит счётчик 100000 раз:

#include <iostream>
#include <atomic>
#include <thread>
using namespace std;

atomic<int> counter(0);

void increment()
{
	for (int i = 0; i < 100000; i++) {
		counter++;
	}
}

int main()
{
	thread t1(increment);
	thread t2(increment);

	t1.join();
	t2.join();

	cout << counter.load() << endl;

	return 0;
}

Результат выполнения кода:

200000

Смотрите также

метод load,
который атомарно читает значение
метод store,
который атомарно записывает значение
метод fetch_add,
который атомарно прибавляет число
метод compare_exchange_strong,
который атомарно сравнивает и обменивает значение