C 11 并发：什么时候应该使用`atomic`而不是`volatile`？

并发：C 11 内存模型中的原子性和易失性

在多线程并发访问共享资源的场景中，确保数据完整性至关重要。 C 11 引入了atomic 和 volatile 关键字来以不同的方式处理此类情况。

Volatile：提示，而非保证

Volatile 向编译器表示变量可以异步更改，促使它始终读取和写入内存，避免可能导致过时值的潜在优化。然而，易失性并不能保证原子访问，这意味着多个线程仍然可以同时访问它，这可能会导致不一致。

原子：强制原子性

相反，原子类型提供原子性的有力保证。对原子变量的操作以原子方式执行，确保在任何给定时间只有一个线程可以修改该变量。这可以防止读取过时值的可能性。

多线程场景中的行为

在由多个线程访问共享全局变量的示例中，易失性将允许每个线程可能从其自己的缓存中读取过时的值。另一方面，原子性将强制执行原子性，确保所有线程读取最新值。

原子相对于 Volatile 的优点

• 更强的保证：原子提供绝对的原子性，消除数据争用和过时的风险
• 简化内存排序：原子操作自动处理内存排序，简化代码并减少出错的可能性。
• 提高效率：虽然原子确实有一些性能开销，在数据一致性要求较高的场景中，它们可以比 volatility 更高效关键。

结论

在需要并发访问共享变量的多线程环境中，原子类型提供了比 volatile 更好的选择。它们对原子性的强有力保证可确保数据完整性、简化内存排序，并可能提高性能关键场景中的效率。

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