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
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//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
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//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
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//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
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