C++11并发编程关于原子操作atomic的代码示例
时间：2021-06-06 08:46:15|栏目：C代码|点击： 次
一：概述
项目中经常用遇到多线程操作共享数据问题，常用的处理方式是对共享数据进行加锁，如果多线程操作共享变量也同样采用这种方式。
为什么要对共享变量加锁或使用原子操作？如两个线程操作同一变量过程中，一个线程执行过程中可能被内核临时挂起，这就是线程切换，当内核再次切换到该线程时，之前的数据可能已被修改，不能保证原子操作。
C++11提供了个原子的类和方法atomic，保证了多线程对变量原子性操作，相比加锁机制mutex.lock()，mutex.unlock()，性能有几倍的提升。
所需头文件<atomic>
二：错误代码
//全局变量
int g_num = 0;
void fun()
{
for (int i = 0; i < 10000000; i++)
{
g_num++;
}
return ;
}
int main()
{
//创建线程1
thread t1(fun);
//创建线程2
thread t2(fun);
t1.join();
t2.join();
cout << g_num << endl;
getchar();
return 1;
}
应该输出结果20000000，实际每次结果都不一样，总是小于该值，正是由于多线程操作同一变量而没有保证原子性导致的。
三：加锁代码
//全局变量
int g_num = 0;
mutex m_mutex;
void fun()
{
for (int i = 0; i < 10000000; i++)
{
m_mutex.lock();
g_num++;
m_mutex.unlock();
}
return ;
}
int main()
{
//获取当前毫秒时间戳
typedef chrono::time_point<chrono::system_clock, chrono::milliseconds> microClock_type;
microClock_type tp1 = chrono::time_point_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now());
long long time1 = tp1.time_since_epoch().count();
//创建线程
thread t1(fun);
thread t2(fun);
t1.join();
t2.join();
cout << "总数：" << g_num << endl;
//获取当前毫秒时间戳
microClock_type tp2 = chrono::time_point_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now());
long long time2 = tp2.time_since_epoch().count();
cout << "耗时：" << time2 - time1 << "ms" << endl;
getchar();
return 1;
}
执行结果：多次测试输出均为20000000，耗时在3.8s左右
四：atomic原子操作代码
//全局变量
atomic<int> g_num = 0;
void fun()
{
for (int i = 0; i < 10000000; i++)
{
g_num++;
}
return ;
}
int main()
{
//获取当前毫秒时间戳
typedef chrono::time_point<chrono::system_clock, chrono::milliseconds> microClock_type;
microClock_type tp1 = chrono::time_point_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now());
long long time1 = tp1.time_since_epoch().count();
//创建线程
thread t1(fun);
thread t2(fun);
t1.join();
t2.join();
cout << "总数：" << g_num << endl;
//获取当前毫秒时间戳
microClock_type tp2 = chrono::time_point_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now());
long long time2 = tp2.time_since_epoch().count();
cout << "耗时：" << time2 - time1 << "ms" << endl;
getchar();
return 1;
}
执行结果：多次测试输出均为20000000，耗时在1.3s左右
五：小结
c++11的原子类atomic相比使用加锁机制性能有2~3倍提升，对于共享变量能用原子类型的就不要再用加锁机制了。
总结
上一篇：C语言双向链表实现根据使用频率安排元素位置的功能实例代码
栏 目：C代码
下一篇：利用C语言结构体实现通讯录
本文标题：C++11并发编程关于原子操作atomic的代码示例
本文地址：http://www.codeinn.net/misctech/136329.html
