C++原子操作

原子操作如名字所述，其操作是不可分割的操作。在多线程中，原子操作因不可分割性，对认识数据同步有这重要的作用，而且原子操作可以使用互斥锁进行模拟。标准原子类型定义在头文件中，或许c++标志库中原子库的实现就是通过互斥锁模拟的，我们可以通过其方法is_lock_free()检测是否该类型内部是通过使用锁模拟的，若返回false则表示该原子类型是库或是编译器内部使用一个锁实现的。
头文件中,有一个特殊的原子类型atomic_flag，该类型除了清除clear()和查询test_and_set()函数，不存在其他的操作，在使用前必须被初始化为ATOMIC_FLAG_INIT，而这个标志位相当于false状态，也就是说初始化总是为false；
atomic_flag atm_flg = ATOMIC_FLAG_INIT;
flg.clear();----清除标志
flg.test_and_set();----按照默认的内存顺序设置标志，并检索旧值。

程序如下:

其他的原子类型是可以通过模板atomic<>特化得到，eg:atomicb;定义一个bool类型的原子对象。
这与前面的atomic_flag存在差异，更接近于平常的bool类型数据，有着存储、加载、设置等操作。其他类型的atomic<>特化也有着相似的操作。具体操作函数如下图(图摘自c++ concurrency in action)：

其中exchange(nwVal)直接将对象存储的值替换为新值，并返回以前存储的值。
compare_exchange_strong(expVal,val)对比交换，若期望值与存储的值不同，则将期望的值更新为存储的值，返回false；若相同，存储提供的val值，返回true。
而compare_exchange_weak(expVal,val)不同的是，即使期望值和存储的值相同，也可能存储操作出现错误，从而返回false，造成这种情况的原因是时间。所以基本会使用一个循环进行检测。
注意：调用fetch_add()/fetch_sub()等操作，对象可以进行加/减等运算，但是返回的是原始值。
如下程序所示：