atomic 包是 Go 语言中用于进行原子操作的标准库。原子操作是一种在多线程并发编程中用来确保数据安全的机制,它可以防止多个线程同时访问同一个资源而导致的数据竞争问题。
atomic 包中的函数是原子操作,它们在执行时不会被中断,从而确保操作的不可分割性。这对于执行复杂的操作,如比较并交换,是非常重要的。
在某些情况下,使用互斥锁来保护共享变量可能会导致额外的锁开销和上下文切换,从而影响性能。atomic 包的原子操作不需要使用锁,可以减少这些开销。
原子操作通常比互斥锁更高效,特别是在一些轻量级的操作中。在高并发的情况下,使用原子操作可以提高程序的性能。
1.atomic.AddInt32, atomic.AddInt64, atomic.AddUint32, atomic.AddUint64:原子地将指定的值加到一个整数变量上。
2.atomic.LoadInt32, atomic.LoadInt64, atomic.LoadUint32, atomic.LoadUint64:原子地读取一个整数变量的值。
package main
import (
"fmt"
"sync"
"sync/atomic"
"time"
)
func main() {
var counter int64
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 10; i++ {
wg.Add(1)
go func() {
for j := 0; j < 1000; j++ {
atomic.AddInt64(&counter, 1)
}
wg.Done()
}()
}
wg.Wait()
fmt.Println("Counter value:", atomic.LoadInt64(&counter))
}
3.atomic.StoreInt32, atomic.StoreInt64, atomic.StoreUint32, atomic.StoreUint64:原子地将指定的值写入到一个整数变量中。
package main
import (
"fmt"
"sync"
"sync/atomic"
)
func main() {
var value int64
var wg sync.WaitGroup
// 启动多个协程尝试存储值
for i := 0; i < 10; i++ {
wg.Add(1)
go func(i int) {
defer wg.Done()
// 原子地将值设置为协程的编号
atomic.StoreInt64(&value, int64(i))
fmt.Printf("Goroutine %d: Stored value %d\n", i, i)
}(i)
}
wg.Wait()
fmt.Printf("Final value: %d\n", value)
}
4.atomic.CompareAndSwapInt32, atomic.CompareAndSwapInt64, atomic.CompareAndSwapUint32, atomic.CompareAndSwapUint64:比较并交换,比较当前addr地址里的值是不是old,如果不等于old,就返回false; 如果当前等于old,就把此地址的值替换成new值,返回true。
package main
import (
"fmt"
"sync"
"sync/atomic"
)
func main() {
var value int64 = 0
var wg sync.WaitGroup
// 启动多个协程尝试修改值
for i := 0; i < 10; i++ {
wg.Add(1)
go func(i int) {
defer wg.Done()
// 尝试将值从旧值0修改为新值10
swapped := atomic.CompareAndSwapInt64(&value, 0, 10)
if swapped {
fmt.Printf("Goroutine %d: Value swapped successfully\n", i)
} else {
fmt.Printf("Goroutine %d: Value was not swapped\n", i)
}
}(i)
}
wg.Wait()
fmt.Printf("Final value: %d\n", value)
}
6.atomic.SwapInt32, atomic.SwapInt64, atomic.SwapUint32, atomic.SwapUint64:原子地交换一个整数变量的值。如果不需要比较旧值,只是比较粗暴地替换的话,就可以使用Swap方法。
```go
package main
import (
"fmt"
"sync"
"sync/atomic"
)
func main() {
var value int64 = 5
var wg sync.WaitGroup
// 启动多个协程尝试交换值
for i := 0; i < 10; i++ {
wg.Add(1)
go func(i int) {
defer wg.Done()
// 原子地交换值为新值10,并获取旧值
oldValue := atomic.SwapInt64(&value, 10)
fmt.Printf("Goroutine %d: Swapped value from %d to 10\n", i, oldValue)
}(i)
}
wg.Wait()
fmt.Printf("Final value: %d\n", value)
}