一、C语言中的原子操作
什么是原子操作？
原子操作是不可分割的，在执行完毕之前不会被任何其它任务或事件中断，可以视为最小的操作单元，因此称为原子操作（个人认为叫"原子级操作更为形象"）。
（可以是一条指令，也可以是一系列整体性操作）
在编程语言中一般分为两种情况（两种都应该满足）：
1） 在单线程中， 能够在单条指令中完成的操作都可以认为是" 原子操作"，因为中断只能发生于指令之间。（多体现在单条汇编指令语句中）
2） 在多线程中，不能被其它进程（线程）打断的操作就叫原子操作。
为什么存在原子操作？
在多核处理器的机器上，对于同一个变量值所存在的内存区域可能被多个CPU短时间内同时访问，从而导致该值得不稳定性。例如在多线程中，初始化i=0,对于i++这个操作，同时有2个线程对其进行了调用则有可能导致第一个线程用时i的值为2。（详解如下）
i++是否为原子操作？
①内存访问，读取i变量的值到CPU的寄存器中
②使寄存器中的值+1
③将寄存器中的值写回到内存
由此可见，i++并不是原子操作，在没有线程保护的多线程处理器中，每一步都有可能被外部中断给打断，从而影响到 i 的值。
在上一问中，2个线程同时调用了i++，i直接从0变为2，则极有可能是线程1在寄存器中使得i自增1的同时线程2也在做此操作，因此当取出寄存器中i的值到内存时，i 不知不觉被加了2次。
二、什么叫原子操作？使用这个东西有什么目的？
（1）我们要先搞明白什么叫原子操作？使用这个东西有什么目的？
原子操作：能够操作最接近机器的指令，这个和硬件相关了，虽然和硬件相关，但我们的Ｃ11还是整合了这一切，让原子操作有了共同的调用接口。
目的：使用这个的目的说实话，就是让你更了解机器已及多线程同步的原理和秘密，当然有一些需求较简单的，使用原子操作可能比封装好的更有效率！！用了百遍的mutex可能你现在还不知道他们是怎么互斥的~当然内部还是通过了原子操作来的！
（2）讲讲原理
原子操作只有2种状态，一种是没做，一种是做完了，看不到正在做的状态，这个是在任何线程下都满足这个要求，当两个线程同时访问一块内存的时候，如果有任何一个在写，那肯定会产生竞争，如果两个同时读，没有问题，那如何用原子操作来控制不产生竞争呢？可以这样来想，当两个线程在访问的时候，一定有一个先后顺序，谁先访问，谁后访问，这就是修改顺序，我们要在任何线程可以看到这样的顺序！然后就可以通过一定的逻辑来处理并发竞争的情况了！
（3）标准库操作
例：实现一个线程读取，一个线程写入，当然，要先写入才能读取，所以这个是顺序问题。
方法一：condition_variable来操作
使用condition_variable，读线程wait，直到写线程调用 notify_all,即停止等待：
#include <thread>
#include <condition_variable>
#include <iostream>
using namespace std;
condition_variable g_CV;
mutex g_mtx;
void read_thread()
{
while (true)
{
unique_lock<mutex> ul(g_mtx);
g_CV.wait(ul);
cout << g_value << endl;
}
}
void write_thread()
{
while (true)
{
Sleep(1000);
lock_guard<mutex> lg(g_mtx);
g_value++;
g_CV.notify_all();
}
}
int main()
{
thread th(read_thread);
th.detach();
thread th2(write_thread);
th2.detach();
char a;
while (cin >> a);
return 0;
}方法二：使用标准原子操作
#include <thread>
#include <atomic>
#include <iostream>
using namespace std;
int g_value(0);
atomic<bool> g_data_ready(false);
void read_thread()
{
while (true)
{
while (!g_data_ready.load());//用于控制进入
cout << g_value << endl;
g_data_ready = false;
}
}
void write_thread()
{
while (true)
{
while (g_data_ready.load());//用于控制进入
Sleep(1000);
g_value++;
g_data_ready = true;
}
}
int main()
{
thread th(read_thread);
th.detach(); //detach表示该线程可以在后台运行,无需等待当前线程完成,会继续执行后面的操作
thread th2(write_thread);
th2.detach();
char a;
while (cin >> a);
return 0;
}参考文档（拓展提升）：