`std::atomic` 变量是否使用锁，如果是，如何使用？

std::atomic 变量中锁的位置

在原子变量的上下文中，数据完整性至关重要，这是一个流行的误解围绕这些变量中锁的存在和存储而出现。尽管普遍认为，原子变量可以利用锁来维护数据一致性，特别是在处理无法由 CPU 原子操作的较大数据结构时。

锁实现

这些锁的常见实现是互斥锁或自旋锁的哈希表，其中原子对象的地址作为键。该哈希表驻留在对原子变量进行操作的所有线程都可访问的共享内存空间中。

锁获取

当线程尝试修改原子变量时，它首先获取与变量地址关联的锁。这确保一次只有一个线程可以访问和修改变量，从而防止数据损坏或竞争条件。

冲突处理

需要注意的是，哈希冲突可能会发生，导致多个原子对象可能共享同一个锁的情况。虽然这不是正确性问题，但由于多个线程争用共享锁的访问权限，它可能会导致性能下降。

无锁对象

如果原子变量是无锁的，不需要外部锁来保持数据一致性。对于可以由 CPU 以原子方式操作的较小数据类型来说，通常就是这种情况。缺点是此类实现在处理更大、更复杂的数据结构时可能会受到限制。

死锁预防

值得强调的是，std::atomic 操作是专门的旨在防止死锁。这是通过以下事实确保的：没有 std::atomic 函数尝试一次锁定多个对象。

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