有一件事情，你不得不承認(rèn)，C語(yǔ)言相對(duì)匯編來說是高級(jí)語(yǔ)言，為什么，因?yàn)楦呒?jí)語(yǔ)言會(huì)形成封裝，比如，我需要把一個(gè)變量A++，對(duì)于CPU來說，先從內(nèi)存里把這個(gè)變量讀進(jìn)運(yùn)算寄存器，然后運(yùn)算增加，然后再把A寫入原來的內(nèi)存位置。

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什么是原子操作？

不被其他事件打斷的操作，就叫做原子操作。

老外是用這樣一句話來說明這個(gè)

“Do this, and don’t get interrupted while doing this.”

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我們?cè)贑PU里面，想把A++，執(zhí)行一次，因?yàn)槭荂語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的，所以這個(gè)指令會(huì)被編譯成匯編語(yǔ)言，變成了好幾個(gè)指令，比如CPU從內(nèi)存中拿A到寄存器里面，這個(gè)操作，就可能被其他事件打斷，有可能是中斷，也可能是定時(shí)器，也有可能是CPU線程調(diào)度等其他原因。

為什么我們要討論原子操作？

如果沒有多線程編程的同學(xué)，應(yīng)該對(duì)這個(gè)沒概念，也不會(huì)知道這個(gè)會(huì)引起什么問題，這樣好了，我來寫一個(gè)例子。

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h> #include <sys/syscall.h> #define gettidv1() syscall(__NR_gettid) #define gettidv2() syscall(SYS_gettid) long int NUM = 0; void * th(void * ptr) { int i = 0; for(i = 0;i < 1000000000;i++) { NUM++; } //sleep(1); //printf("IM %s ID:%ld number:%ld\n",(char*)ptr,gettidv1(),NUM); } int main(int argc,char ** argv) { pthread_t thread1 = -1; if(pthread_create(&thread1,NULL,th,"th1")!=0) { printf("thread1 creat error\n"); } pthread_t thread2 = -1; if(pthread_create(&thread2,NULL,th,"th2")!=0) { printf("thread1 creat error\n"); } while(1) { printf("IM %s ID:%ld number:%ld\n","Main",gettidv1(),NUM); sleep(2); }; }

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Makefile文件

all: gcc thread.c -o thread -pthread clean: rm -rf .*.cmd *.o *.mod.c *.ko .tmp_versions

輸出結(jié)果

linux@ubuntu:~/linuxBook/linux-c/pthread$ make && ./thread gcc thread.c -o thread -pthread IM Main ID:7503 number:0 IM Main ID:7503 number:638925977 IM Main ID:7503 number:1334751130 IM Main ID:7503 number:1997474779

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總結(jié)下原因

我相信很多人應(yīng)該看過類似的例子，但是可能沒有自己去寫過，而且可能寫的時(shí)候，給的變量比較小，就有可能導(dǎo)致看到的結(jié)果不一樣。

我說下原因，因?yàn)镹UM++ ，這個(gè)操作不是原子的，就是說他在干活的時(shí)候，有可能被其他東西打斷。

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線程1在執(zhí)行第一步的時(shí)候，CPU的控制器被調(diào)度給線程2使用了，然后呢，線程2 就做自己的事情，把NUM運(yùn)算成1了，然后CPU控制權(quán)又回來到線程1這里，因?yàn)榫€程1剛才上一次的運(yùn)算還沒有完成，他就繼續(xù)用原來寄存器里面的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，然后NUM最后還是1。

可以看到一個(gè)問題的是，線程2的這次操作被忽略了，實(shí)際上他打工干活了，但是包工頭沒有給他記賬，結(jié)果后面結(jié)賬的時(shí)候，也沒有給他工錢，這個(gè)就比較悲劇了。

在單核CPU上應(yīng)該很好理解，但是在多核上要費(fèi)點(diǎn)心思，SMP加上L1,L2緩存后，處理變得很復(fù)雜。

之前文章有點(diǎn)長(zhǎng)，以后還是簡(jiǎn)化文章，覺得不錯(cuò)，支持一下。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的原子操作概述的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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