Tbb 中的原子操作

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我们可以使用原子操作来避免使用互斥,原子操作比加锁保护要快,并且不会产生死锁。原子操作的缺点是可供使用的原子操作比较少也比较简单,针对比较复杂的同步场景,仅使用原子操作很难满足需求。
针对简单场景,我们应该尽量使用原子操作代替加锁,因为原子操作实现简单并且有更好的性能,使用tbb 中的 atomic<T> 就可以简单的应用原子操作

Atomic 提供的基础原子操作

这里写图片描述
下面是使用原子操作实现的对多线程环境下计数器的累加

atomic<unsigned> counter;
unsigned GetUniqueInterger()
{
    return counter.fetch_and_add(1);
}

无论有多少线程同时执行GetUniqueInterger 函数,我们都可以保证计数器得到正确的数值。
compare_and_swap 是很多non-block 算法中都需要的原子操作。compare_and_swap 主要用于解决基于当前线程读取到的global_x的旧值更新 global_x(可以理解为保证一段更新操作的原子性)

atomic<int> globalx;
// 更新globalx 并且返回更新前globalx 的值
int UpdateX()
{
    do
    {
        // 一个线程读取到的 globalX存储到oldx
        oldx = globalx;
        // 基于oldx 计算出要更新的值
        newx = ...expression involving oldx....
        // Store new value if another thread has not changed globalX.
    }while(globalx.compare_and_swap(newx,oldx)!=oldx );
    return oldx;
}

compare_and_swap 可能存在的问题是一些线程在执行上面函数的时候会不断循环直到没有其他线程干扰。一般来说,如果计算新数值只需要少数指令的话,这种方式相比加锁的方式更快。

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