c++多线程（十六） - std::atomic

    多线程中，必须确保在同一时刻只有一个线程对共享资源进行访问。可以使用互斥量（mutex）或原子操作（atomic）实现。

1.互斥量（mutex）

#include<iostream>
#include<mutex>
using namespace std;
int g_count = 0;    //全局变量
mutex g_mutex;      //互斥量
void myThread()
{
	for (int i = 0; i < 1000000; i++)
	{
		g_mutex.lock();
		g_count++;
		g_mutex.unlock();
	}
}

int main()
{
	thread t1(myThread);
	thread t2(myThread);
	t1.join();
	t2.join();
	cout << "g_count = " << g_count << endl;
	return 0;
}

2.原子操作（atomic）

#include<iostream>
#include<mutex>
#include <atomic>
using namespace std;
atomic<int> g_count = 0;    //全局变量
void myThread()
{
	for (int i = 0; i < 1000000; i++)
	{
		g_count++;
	}
}

int main()
{
	thread t1(myThread);
	thread t2(myThread);
	t1.join();
	t2.join();
	cout << "g_count = " << g_count << endl;
	return 0;
}

3.效率比较

    用clock_t统计程序的执行时间。

#include<iostream>
#include<mutex>
#include <atomic>
#include<time.h>
using namespace std;
int main()
{
	clock_t start, finish;
	start = clock();
	thread t1(myThread);
	thread t2(myThread);
	t1.join();
	t2.join();
	cout << "g_count = " << g_count << endl;
	finish = clock();
	cout << "运行时间:" << (double)(finish - start)/CLOCKS_PER_SEC << "秒！" << endl;
	return 0;
}

    统计结果：

循环次数	执行时间/s（mutex）	执行时间/s（atomic）
100000	0.033	0.026
1000000	0.268	0.116
10000000	2.477	0.851

4.总结

    原子操作(atomic)比互斥量(mutex)加锁效率高。

    原子操作(atomic)只能针对一个变量加锁，而互斥量(mutex)可以对代码段加锁。

    原子操作(atomic)支持的运算符有：++ , -- , += , -= , &=, |= , ^= 。

   原子操作(atomic)不支持拷贝构造函数和赋值运算符，可以分别用load()和store()以原子方式读取和写入。