首页 > 后端开发 > C++ > 正文

c++的std::atomic_flag怎么用_c++最简单的原子类型与自旋锁

php中文网
发布: 2025-12-06 12:37:26
原创
706人浏览过
std::atomic_flag是C++中最简单的原子布尔类型,仅支持置位和清除两种状态,初始为清除状态,通过ATOMIC_FLAG_INIT静态初始化,提供test_and_set()和clear()两个原子操作,常用于实现自旋锁,如多线程中通过while循环等待锁释放,适用于临界区短的场景,避免长时间自旋导致CPU浪费,C++17起默认初始化即为清除状态。

c++的std::atomic_flag怎么用_c++最简单的原子类型与自旋锁

std::atomic_flag 是 C++ 中最简单的原子类型,它只有两个状态:置位(true)和清除(false),初始时通常处于清除状态。它不支持拷贝构造和赋值,只能通过 ATOMIC_FLAG_INIT 进行静态初始化。由于其操作是无锁的(lock-free),常用于实现自旋锁(spinlock)等低层同步机制

基本用法与接口

std::atomic_flag 提供两个主要操作:

  • test_and_set():原子地将标志设为 true,并返回它之前的值。
  • clear():原子地将标志设为 false。

这两个操作保证是原子的,因此可在多线程环境中安全使用。

实现一个简单的自旋锁

利用 std::atomic_flag 可以轻松实现一个非递归的自旋锁:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

LongShot
LongShot

LongShot 是一款 AI 写作助手,可帮助您生成针对搜索引擎优化的内容博客。

LongShot 77
查看详情 LongShot
#include <atomic>
#include <thread>
#include <iostream>

std::atomic_flag lock = ATOMIC_FLAG_INIT;

void critical_section() {
    while (lock.test_and_set()) { 
        // 自旋等待,直到锁可用
    }
    
    // 进入临界区
    std::cout << "Thread " << std::this_thread::get_id() 
              << " in critical section.\n";
    
    // 模拟一些工作
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
    
    // 释放锁
    lock.clear();
}
登录后复制

多个线程调用 critical_section() 时,只会有一个线程进入临界区,其余线程会在 test_and_set() 处自旋等待,直到锁被 clear()。

注意事项与适用场景

虽然简单高效,但自旋锁会持续占用 CPU 资源,适合临界区执行时间非常短的场景。长时间持有或频繁争用会导致性能下降甚至 CPU 浪费。在高并发或长任务场景中,应优先考虑 std::mutex 等阻塞式锁。

另外,C++17 起,std::atomic_flag 的默认初始化即为清除状态,无需显式使用 ATOMIC_FLAG_INIT,但在旧标准中仍需注意初始化方式。

基本上就这些,不复杂但容易忽略细节。

以上就是c++++的std::atomic_flag怎么用_c++最简单的原子类型与自旋锁的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

c++速学教程(入门到精通)
c++速学教程(入门到精通)

c++怎么学习?c++怎么入门?c++在哪学?c++怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了c++速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载
来源:php中文网
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn
最新问题
开源免费商场系统广告
热门教程
更多>
最新下载
更多>
网站特效
网站源码
网站素材
前端模板
关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新 English
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送
PHP中文网APP
随时随地碎片化学习

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号