C++服务器开发之笔记三

朱雀 2022-06-16 05:21 126阅读 0赞

**为什么需要原子性操作？**

**我们考虑一个例子：  
（1）x++这个常见的运算符在内存中是怎样操作的？  
从内存中读x的值到寄存器中，对寄存器加1，再把新值写回x所处的内存地址**

**若是有两个线程同时对同一个变量++，就会出现问题，如下：**

**time    　　Thread 1  　　　　Thread 2  
0　　　　  load eax, x  
1　　　　　　　　　　　　　　     load eax, x  
2　　　　  add eax, 1    
3　　　　　　　　　　　　　　     add eax, 1  
4　　　   store x, eax  
5　　　　　　　　　　　　　　     store x, eax**

**我们希望的结果是x+2,但结果应该是x+1,原因就是不是原子操作，解决方法有两个：**

**一 加锁，但锁竞争是高性能服务器的杀手，所以这里不能用。**

**二 gcc原子性操作：**

// 原子自增操作 
    //*ptr+value
    type __sync_fetch_and_add (type *ptr, type value)
    
    // 原子比较和交换（设置）操作
    // if(*ptr==oldval) *ptr=newval,函数返回true,返回失败，不设置。
    type __sync_val_compare_and_swap (type *ptr, type oldval type newval)
    bool __sync_bool_compare_and_swap (type *ptr, type oldval type newval)
    
    // 原子赋值操作
    type __sync_lock_test_and_set (type *ptr, type value)
    使用这些原子性操作，编译的时候需要加-march=cpu-type

无锁队列实现  
http://coolshell.cn/articles/8239.html

服务器开发中，volatile经常用到：

volatile的作用： 作为指令关键字，确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值。简单地说就是防止编译器对代码进行优化

当要求使用volatile 声明的变量的值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，而不是使用保存在寄存器中的备份。即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存