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一：概述
項目中經常用遇到多線程操作共享數據問題，常用的處理方式是對共享數據進行加鎖，如果多線程操作共享變量也同樣采用這種方式。
為什么要對共享變量加鎖或使用原子操作？如兩個線程操作同一變量過程中，一個線程執行過程中可能被內核臨時掛起，這就是線程切換，當內核再次切換到該線程時，之前的數據可能已被修改，不能保證原子操作。
C++11提供了個原子的類和方法atomic，保證了多線程對變量原子性操作，相比加鎖機制mutex.lock()，mutex.unlock()，性能有幾倍的提升。
所需頭文件<atomic>
二：錯誤代碼
//全局變量
int g_num = 0;
void fun()
{
for (int i = 0; i < 10000000; i++)
{
g_num++;
}
return ;
}
int main()
{
//創建線程1
thread t1(fun);
//創建線程2
thread t2(fun);
t1.join();
t2.join();
cout << g_num << endl;
getchar();
return 1;
}
應該輸出結果20000000，實際每次結果都不一樣，總是小于該值，正是由于多線程操作同一變量而沒有保證原子性導致的。
三：加鎖代碼
//全局變量
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()
{
//獲取當前毫秒時間戳
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();
//創建線程
thread t1(fun);
thread t2(fun);
t1.join();
t2.join();
cout << "總數：" << g_num << endl;
//獲取當前毫秒時間戳
microClock_type tp2 = chrono::time_point_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now());
long long time2 = tp2.time_since_epoch().count();
cout << "耗時：" << time2 - time1 << "ms" << endl;
getchar();
return 1;
}
執行結果：多次測試輸出均為20000000，耗時在3.8s左右
四：atomic原子操作代碼
//全局變量
atomic<int> g_num = 0;
void fun()
{
for (int i = 0; i < 10000000; i++)
{
g_num++;
}
return ;
}
int main()
{
//獲取當前毫秒時間戳
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();
//創建線程
thread t1(fun);
thread t2(fun);
t1.join();
t2.join();
cout << "總數：" << g_num << endl;
//獲取當前毫秒時間戳
microClock_type tp2 = chrono::time_point_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now());
long long time2 = tp2.time_since_epoch().count();
cout << "耗時：" << time2 - time1 << "ms" << endl;
getchar();
return 1;
}
執行結果：多次測試輸出均為20000000，耗時在1.3s左右
五：小結
c++11的原子類atomic相比使用加鎖機制性能有2~3倍提升，對于共享變量能用原子類型的就不要再用加鎖機制了。
總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，謝謝大家對億速云的支持。如果你想了解更多相關內容請查看下面相關鏈接
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