atomic API 用法-Go服务器开发

在 C++ 中，std::atomic 是一个用于实现原子操作的 API，主要用于多线程编程，以确保对共享数据的安全访问。它提供了一种简单的方法来创建和管理原子类型的变量，避免了使用传统的锁机制。

基本用法

包含头文件：要使用 std::atomic，需要包含头文件 <atomic>。

   #include <atomic>

定义原子变量：可以使用 std::atomic 来定义基本数据类型的原子变量，例如整数、布尔值等。

   std::atomic<int> atomicInt(0); // 定义一个初始值为 0 的原子整数
   std::atomic<bool> atomicBool(false); // 定义一个初始值为 false 的原子布尔值

常用操作：
- 加载（load）：读取原子变量的值。
```
int value = atomicInt.load();
```
- 存储（store）：设置原子变量的值。
```
atomicInt.store(5);
```
- 交换（exchange）：将当前值替换为新值，并返回旧值。
```
int oldValue = atomicInt.exchange(10);
```
- 比较并交换（compare_exchange_weak 和 compare_exchange_strong）：如果当前值等于期望值，则将其替换为新值。返回是否成功。
  - compare_exchange_weak：在失败时可能会导致自旋，所以通常用于循环中。
```
   int expected = 5;
   if (atomicInt.compare_exchange_weak(expected, 20)) {
       // 成功地将 atomicInt 的内容从 5 改为 20
   } else {
       // 没有改变，因为当前内容不是预期的 expected 值
   }
```
- compare_exchange_strong：比 compare_exchange_weak 更强，不易出现自旋，但可能引发更多内存顺序问题。
算术操作：

C++11 中还提供了一些直接支持加减操作的方法。

   atomicInt.fetch_add(1); // 原子的将 current 值增加 1，并返回增加前的值。
   
   atomicInt.fetch_sub(1); // 原子的将 current 值减少 1，并返回减少前的值。

示例代码

下面是一个简单示例，演示如何使用 std::atomic 在多个线程中安全地更新计数器：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
#include <atomic>
std::atomic<int> counter(0);
void increment(int times) {
    for (int i = 0; i < times; ++i) {
        counter.fetch_add(1); // 原子递增计数器
    }
}
int main() {
    const int numThreads = 10;
    const int incrementsPerThread = 100;
    std::vector<std::thread> threads;
    for (int i = 0; i < numThreads; ++i) {
        threads.emplace_back(increment, incrementsPerThread);
    }
    for (auto& thread : threads) {
        thread.join(); // 等待所有线程完成
    }
    std::cout << "Final counter value: " << counter.load() << std::endl; // 输出最终计数器结果
    return 0;
}