解释在C中使用原子变量（使用原子＆gt;库）。

说明在C中使用原子变量（使用库）。

C中的原子变量用于确保共享数据上的线程安全操作，而无需锁或其他同步机制。 库提供了保证原子能的类型和操作，这意味着对这些变量的操作是在单个不可分割的步骤中执行的。这在多线程环境中至关重要，在多线程环境中，多个线程可能会同时访问相同的数据。

库引入了原子类型，例如std::atomic<t></t>其中T可以是标准支持的数字类型，指针或其他类型。这些类型确保了负载，存储，读取 - 修改工具和其他操作之类的操作被原子执行。例如， std::atomic<int></int>可用于原子整数操作。

原子变量对于简单操作特别有用，例如增加计数器或切换标志，由于其开销，锁可能会过大。 库还提供了一系列内存订购选项，使开发人员可以控制跨线程的内存操作的可见性，这对于性能优化至关重要。

在多线程C程序中使用原子变量有什么好处？

在多线程C程序中使用原子变量提供了几个好处：

1. 线程安全：原子操作确保以防止数据竞赛和种族条件的方式访问共享数据。这意味着多个线程可以在相同的数据上安全地操作，而无需损坏它。
2. 开销减少：与静音或其他同步机制不同，原子操作通常具有较低的开销。它们不涉及锁定，这可能是昂贵的，尤其是在高电流场景中。
3. 性能改进：原子操作比使用锁更快，尤其是用于简单操作，例如增加计数器或切换标志。这可以导致多线程应用程序的性能更好。
4. 简化的代码：使用原子变量可以简化代码，因为您不需要管理锁和相关的复杂性，例如避免僵局。这导致更清洁，更可维护的代码。
5. 细粒度控制： 库提供不同的内存订购选项（例如memory_order_relaxed ， memory_order_acquire ， memory_order_release ），使开发人员可以微调其多线程代码的性能和正确性。

原子操作如何防止C中的比赛状况？

通过确保对共享数据的操作作为一个不可分割的步骤，可以防止C中的种族条件。当操作的结果取决于其他无法控制事件的序列或时间时，就会发生种族条件，通常会导致意外或不正确的行为。

这是原子操作的帮助：

1. 原子性：当操作是原子时，这意味着它不能中断或部分完成。例如，如果两个线程正在递增相同的变量，则使用原子变量确保在下一个开始之前完全执行每个增量操作。这样可以防止一个线程读取部分更新的值。
2. 一致的视图：原子操作确保所有线程都看到对内存的一致视图。如果线程更新原子变量，则一旦完成操作，其他线程将看到更新的值，从而防止看到中间值或过时的值可能产生的竞赛条件。
3. 内存订购： 库提供内存订购选项，以帮助控制线程之间如何传播内存的变化。通过选择适当的内存订购，开发人员可以确保以防止种族条件的方式进行操作。

例如，考虑两个线程试图增加共享计数器。如果没有原子度，一个线程可能会读取该值，另一个线程可能会执行相同的操作，然后两者都可能会增加其本地副本并将其写回，从而导致一个增量反映。使用原子操作，将每个增量作为原子驱动执行，以确保考虑每个增量的考虑。

您能提供一个简单的示例，说明如何在C中声明和使用原子变量吗？

这是在C中声明和使用原子变量的简单示例：

 <code class="cpp">#include <iostream> #include <thread> #include <atomic> std::atomic<int> counter(0); // Declare an atomic integer initialized to 0 void incrementCounter() { for (int i = 0; i </int></atomic></thread></iostream></code>

在此示例中：

• 我们声明了一个std::atomic<int></int>命名counter 0的定为0。
• 创建了两个线程，每个线程都运行incrementCounter范围，该功能使用fetch_add进行了100,000次汇总。
• fetch_add是一个原子操作，可为原子变量增加一个值并返回原始值。 std::memory_order_relaxed参数指定要使用的内存命令，在这种情况下，这是放松的，这意味着它不会在操作本身的原子上施加任何其他订购约束。
• 两个线程完成后，我们打印了计数器的最终值，如果两个线程成功完成了增量，则应为200,000。

此示例演示了使用原子变量来确保无需锁的线程安全增量。

以上是解释在C中使用原子变量（使用原子＆gt;库）。的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！