使用std::atomic实现的shared_lock - 腾讯云开发者社区

线程安全真的是线程的安全吗？什么是 Atomic？实现一个计数器 AtomicInteger 源码分析 AtomicLong 和 LongAdder 谁更牛？...总结当我们谈论『线程安全』的时候，肯定都会想到 Atomic 类。不错，Atomic 相关类都是线程安全的，在讲 Atomic 类之前我想再聊聊『线程安全』这个概念。线程安全真的是线程的安全吗？...Atomic 包下的原子操作类有很多，可以大致分为四种类型：原子操作基本类型原子操作数组类型原子操作引用类型原子操作更新属性 Atomic原子操作类在源码中都使用了Unsafe类，Unsafe类提供了硬件级别的原子操作...方法不用加锁可以实现安全的递增，这个好神奇，下面带领大家分析一下源码是这么实现的，等不及了等不及了。...总结讲了半天，可能有的小伙伴还是比较懵，Atomic 类到底是如何实现线程安全的？

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深入解析 C++11 的 `std::atomic`：误区、性能与实际应用

本篇文章将带你深入理解 std::atomic 的使用方式、潜在问题，以及如何正确应用于多线程环境。为什么需要 std::atomic？...而 std::atomic 通过底层硬件的支持，实现了高效的原子操作，无需额外加锁。关键点：std::atomic 是 C++11 引入的，用于简化并发编程，同时保证线程安全。...推荐使用 std::atomic 提供的专用方法，比如 fetch_add、fetch_sub 等。.../ 非原子操作图解： 2. std::atomic 并非总是无锁的无锁（lock-free）是 std::atomic 的重要特性之一，但并非所有 std::atomic 对象都能实现无锁操作。...通过正确使用 std::atomic 提供的原子方法，可以在多线程编程中实现更高效、更可靠的代码。

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多线程

，在不同线程访问同一个资源的时候，会发生不一致的情况，为了数据的同步，必须使用锁锁的种类按照锁的种类分类，可以分为以下几种互斥锁自旋锁条件变量 1....条件锁也就是满足某个条件时才继续 std::condition_variable，需要搭配std::unique_lock来使用 std::condition_variable_any，不限于std:...为了实现这样的严谨性，原子操作仅会由一个独立的CPU指令代表和完成。原子操作是无锁的，常常直接通过CPU指令直接实现。事实上，其它同步技术的实现常常依赖于原子操作。 std::atomic，原子变量。...但不保证原子性不是由锁来实现的 std::atomic_flag，原子性的标记变量，保证其原子性的实现是无锁的上面的自旋锁就是用原子变量实现的 RAII式锁管理器 c++里有自动管理锁的管理器 std...（提前）解锁 std::shared_lock，配合共享锁使用的锁管理器再深入了解读写锁在c++里实现读写锁 #include //std::unique_lock #

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深入理解 C++17 中的 std::atomic::is_always_lock_free

在多线程编程的复杂领域中，原子操作无疑是确保线程安全的关键机制之一。自C++11引入std::atomic以来，开发者们拥有了一种简洁且强大的方式来实现线程安全的变量操作。...示例代码#include atomic>#include int main() { std::atomic atomicInt; std::atomicatomic::is_always_lock_free std::endl; std::cout std::atomic::is_always_lock_free...std::atomic在编译时就被确定为总是无锁的；而std::atomic::is_always_lock_free为0（即false），但运行时atomicLongLong.is_lock_free...在某些先进的硬件平台上，某些类型的原子操作可能轻松实现无锁；但在另一些老旧或特殊的平台上，同样的原子操作可能就需要锁的协助。

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Race Condition: 并发编程中的隐形杀手

Race Condition 的示例 #include #include #include atomic> std::atomic counter(...如果没有使用 std::atomic，就会导致 Race Condition，最终的 counter 值可能不等于预期的 2000。 2. 如何识别 Race Condition？...(rw_mutex); data.push_back(value); } void readData() { std::shared_lockstd::shared_mutex> lock...std::lock_guardstd::mutex> lock(mtx); 确保对共享资源的互斥访问可能导致死锁原子操作 std::atomic counter(0); 确保单一操作的原子性...适用于简单操作读写锁 std::shared_lockstd::shared_mutex> lock(rw_mutex); 允许并发读，写操作需要独占适用于读多写少的场景未来展望随着多核处理器的普及

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如何优雅的使用 std::variant 与 std::optional

的Vistor实现来看一下具体的Vistor使用例子. ponder中的Vistor主要有三个, ConvertVisitor, LessThanVisitor,以及EqualVisitor, 分别完成...a < b; }, }, abc, def); std::visit本身是一个variadic template的实现, 我们在std::visit调用的时候传入多个参数即可完成双操作数的...与operator的实现基本类似. 3.2. overloads方式访问std::variant 除了上述介绍的方法, 有没有更优雅的使用std::visit的方式呢?...答案是显然的, cppreference上的std::visit示例代码和参考链接中的第二篇就介绍了这种方法, 并与rust的enum做了简单对比, 通过引入的两行代码, 即能优雅的实现对std::variant...方式完成对std::variant的访问, 以及相关的ponde的使用示例代码, 和介绍了一个利用c++17特性实现的overloaded特性.

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c++11多线程笔记

std::adopt_lock std::adopt_lock_t 假定当前线程已经获得互斥对象的所有权，所以不再请求锁。...策略 std::lock_guard std::unique_lock std::shared_lock (默认) √ √...//lock_guard 自动析构 std::lock_guardstd::mutex> guard(some_mutex); 5 atomic 内存模型 memory_order_release,...::atomic_flag f = ATOMIC_FLAG_INIT; // 不能拷贝构造 std::atomic b(true); // 可以使用一个非原子类型赋值，但不能拷贝构造 6...std::thread::hardware_concurrency() std::async() 7 mutable const 成员函数不能修改类的成员，用mubable修饰之后可更改

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《解锁 C++并发编程：高效的锁机制管理之道》

std::shared_mutex 类提供了读写锁的功能， std::shared_lock 用于读操作的锁， std::unique_lock 用于写操作的锁。三、锁机制管理的挑战 1. ...例如，使用原子操作（如 std::atomic 类型）来实现无锁的并发访问；或者通过设计数据结构和算法，使得多个线程可以安全地并发访问共享资源而无需锁。六、处理线程饥饿 1. ...以下是使用读写锁实现的示例代码： cpp 复制 #include #include #include class Counter { public: Counter...} int getValue() const { std::shared_lockstd::shared_mutex> lock(mutex); return value; } private...写操作（ increment 方法）使用独占锁（ std::unique_lock ），读操作（ getValue 方法）使用共享锁（ std::shared_lock ），这样可以允许多个线程同时读取计数器的值

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Atomic包下原子类的使用，以及内部CAS的实现和原理

,最后有提到java.util.current.atomic包中的AtomicInteger类,那么它是如何实现线程安全的呢?...先对比一下没有使用前会引发的状况: [image] [image] [image] 可以看到没有达到预想的效果，并且每次产生的结果都不一样，这就是上篇文章所说到的，没有保证原子性，在执行+1操作时被其他线程插队...接下来我们使用AtomicInteger来试一下： [image] [image] 可以看到，达到了我们预期的效果。那么他到底是是如何实现的呢？我们来一探究竟!...调用UnSafe类中的CAS方法，JVM会帮我们实现出CAS汇编指令，这是一种完全依赖于硬件的功能，通过它实现了原子操作。...Atomic包里边不只是只有 Integer,Long等基本类型的原子类哦，自定义类同样可以原子操作: 可以通过AtomicReference类来操作大家可以试试下边代码有时间的话: [image]

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C++ 多线程 —— 锁

，还有可能由于系统的不确定原因唤醒（可能和条件变量的实现机制有关），这个的时机和频率都是不确定的，被称作伪唤醒。...示例代码 // 用户空间用 atomic_flag 实现自旋互斥 #include #include #include #include atomic...利用 std::atomic 可实现数据结构的无锁设计。...的实例来实现同步，而不是使用 std::mutex 的实例。...这确保了独占访问，就像 std::mutex 那样。那些不需要更新数据结构的线程能够转而使用 boost::shared_lock来获得共享访问。

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C++一分钟之-C++中的并发容器

并发容器简介C++11 标准库提供了几种并发容器，包括但不限于：std::shared_mutex 和 std::shared_lock：用于读写共享数据。...std::atomic：原子操作，用于无锁编程。std::unordered_map 和 std::unordered_set 的线程安全版本。...如何避免陷阱避免陷阱1：正确使用原子操作确保理解原子操作的范围和限制。例如，使用 std::atomic 来保护单个变量的访问，而不是整个对象的状态。...#include atomic>#include std::atomic counter(0);void increment() { for (int i = 0;...可以使用 std::lock 或 std::lock_guard 来简化锁的管理。

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Atomic包中原子类的使用，以及内部CAS的实现和原理

,最后有提到java.util.current.atomic包中的AtomicInteger类,那么它是如何实现线程安全的呢?...先对比一下没有使用前会引发的状况: ? ? ?...这就是所谓的比较交换。我们看下这个方法里边的实现: ?...调用UnSafe类中的CAS方法，JVM会帮我们实现出CAS汇编指令，这是一种完全依赖于硬件的功能，通过它实现了原子操作。...Atomic包里边不只是只有 Integer,Long等基本类型的原子类哦，自定义类同样可以原子操作: 可以通过AtomicReference类来操作大家可以试试下边代码有时间的话: ?

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Java中的Atomic包使用指南

Atomic包介绍在Atomic包里一共有12个类，四种原子更新方式，分别是原子更新基本类型，原子更新数组，原子更新引用和原子更新字段。Atomic包里的类基本都是使用Unsafe实现的包装类。...Atomic包里的类基本都是使用Unsafe实现的，让我们一起看下Unsafe的源码，发现Unsafe只提供了三种CAS方法，compareAndSwapObject，compareAndSwapInt...和compareAndSwapLong，再看AtomicBoolean源码，发现其是先把Boolean转换成整型，再使用compareAndSwapInt进行CAS，所以原子更新double也可以用类似的思路来实现...，那么就需要使用原子更新字段类，Atomic包提供了以下三个类： AtomicIntegerFieldUpdater：原子更新整型的字段的更新器。...原子更新字段类都是抽象类，每次使用都时候必须使用静态方法newUpdater创建一个更新器。原子更新类的字段的必须使用public volatile修饰符。

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C++ std::isnan等函数的使用

今天在使用Modbus读取设备对应寄存器的float状态值时，出现一些问题，导致数据不能正常获取，最后发现原来设备对应的寄存器里面会出现一些无效的值，导致读取显示出错，没做容错判断处理。...值可能不是有效的float类型，比如说:-1....注意对于float类型的值，C和C++11中都做了相应的处理，用于判断一个float值是否为无穷大、非数（ NaN ）值；有多个拥有不同符号位和载荷的不同 NaN 值，参阅 std::nan 及...std::numeric_limits::quiet_NaN 。...IEEE-754 不要求复制 NaN 保留其位表示（符号与载荷），尽管大多数实现保留。

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C++锁（万字长文）：概念、不同锁实现、死锁现象+代码实例+预防+避免、加锁性能降低8种有效策略

各种锁的实现细节与代码示例2.1 互斥锁概念互斥锁（Mutex）是最基础的锁，通过阻塞线程保证互斥性。C++ 的 std::mutex 提供基础实现。互斥锁用于保护共享资源的同步机制。...t2.join(); return 0;}在这个代码示例中，我们使用了C++的std::atomic_flag来实现一个简单的自旋锁。...实现：在多锁操作时使用 std::lock，保证同时锁定多个资源。...实现：使用 std::atomic 或无锁数据结构替代互斥锁。3.4 如何处理已发生的死锁死锁检测与恢复在程序设计中引入死锁检测机制，当检测到死锁时，采取恢复策略（如强制释放资源或终止某些线程）。...4.2.3 使用无锁数据结构问题描述：锁的等待和上下文切换增加了开销。解决方法：在某些场景下，可以使用无锁数据结构（如 std::atomic 或自定义的无锁队列）替代加锁。

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c++ 线程间通信方式

但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的，线程间不需要知道彼此的存在。同步在互斥的基础上（大多数情况），通过其它机制实现访问者对资源的有序访问，线程间知道彼此的存在。...在大多数情况下，同步已经实现了互斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。...1.互斥锁 mutex; lock_guard (在构造函数里加锁，在析构函数里解锁） unique_lock 自动加锁、解锁 atomic 基本类型的原子操作参考链接： std::unique_lock...3.信号量 4.读写锁shared_lock。...要是用进程，创建和销毁的代价是很难承受的。需要进行大量计算的优先使用线程所谓大量计算，当然就是要消耗很多cpu，切换频繁了，这种情况先线程是最合适的。

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C++锁：概念、不同锁实现、死锁现象+代码实例+预防+避免、加锁性能降低8种有效策略（万字长文）

各种锁的实现细节与代码示例 2.1 互斥锁概念互斥锁（Mutex）是最基础的锁，通过阻塞线程保证互斥性。C++ 的 std::mutex 提供基础实现。互斥锁用于保护共享资源的同步机制。...spinlockTask, 2); t1.join(); t2.join(); return 0; } 在这个代码示例中，我们使用了C++的std::atomic_flag来实现一个简单的自旋锁...实现：在多锁操作时使用 std::lock，保证同时锁定多个资源。...实现：使用 std::atomic 或无锁数据结构替代互斥锁。...4.2.3 使用无锁数据结构问题描述：锁的等待和上下文切换增加了开销。解决方法：在某些场景下，可以使用无锁数据结构（如 std::atomic 或自定义的无锁队列）替代加锁。

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std和boost的function与bind实现剖析

先上一个简单得示例： std::string str; std::function func = std::bind(&std::string::at, &str); bool is_empty...看完源码以后，你会发现这里面有着一些很巧妙的设计。因为std和boost的实现原理基本一样，std的代码可阅读性极差，所以这里就主要拿boost的源码来分析了。...这里在list的实现上boost和std有一点小小的差异。由于boost要兼容老版本的编译器，而老版本编译器是不支持动态模板参数的。...其他参数个数的实现方法类似，这里就不一一截图列举了。这么实现还有个好处，就是如果使用了过大的占位符，在调用的时候由于参数个数不对，就会被编译器检测出来并报错。...使用过boost的bind和function的童鞋应该看到过它里面的一个注意事项，就是如果bind的函数参数是引用类型，应该在执行bind函数时使用引用包装（boost::ref或者std::ref）。

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std和boost的function与bind实现剖析

看完源码以后，你会发现这里面有着一些很巧妙的设计。因为std和boost的实现原理基本一样，std的代码可阅读性极差，所以这里就主要拿boost的源码来分析了。...这里在list的实现上boost和std有一点小小的差异。由于boost要兼容老版本的编译器，而老版本编译器是不支持动态模板参数的。...而GCC和VC 12以上都已经使用动态模板参数。 ![](p938_02.png) 图2: VC12实现示例 ![](p938_03.png) 图3: GCC 4.8.2实现示例 !...这么实现还有个好处，就是如果使用了过大的占位符，在调用的时候由于参数个数不对，就会被编译器检测出来并报错。...使用过boost的bind和function的童鞋应该看到过它里面的一个注意事项，就是如果bind的函数参数是引用类型，应该在执行bind函数时使用引用包装（boost::ref或者std::ref）。

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高效的使用stl::map和std::set

1、低效率的用法 // 先查找是否存在，如果不存在，则插入 if (map.find(X) == map::end()) // 需要find一次 { map.insert(x); // 需要find...if (map.count(X) > 0) // 需要find一次 { map.erase(X); // 需要find一次 } else { // 不存在时的处理 } 2、高效率的用法...// 解决办法，充分利用insert和erase的返回值，将find次数降为1 map::size_type num_erased = map.erase(X); // 需要find一次 if (0...== num_erased) { // 不存在时的处理 } else { // 存在且删除后的处理 } pair result_inserted; result_inserted = map.insert...(X); if (result_inserted.second) { // 不存在，插入成功后的处理 } else { // 已经存在，插入失败后的处理 result_inserted.first

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Atomic原子类的实现原理

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多线程

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