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atomic 包是 Go 语言中用于进行原子操作的标准库。原子操作是一种在多线程并发编程中用来确保数据安全的机制#xff0c;它可以防止多个线程同时访问同一个资源而导致的数据竞争问题。
atomic 包中的函数是原子操作#xff0c;它们在执行时不会被中断#xff0…作用与优势
atomic 包是 Go 语言中用于进行原子操作的标准库。原子操作是一种在多线程并发编程中用来确保数据安全的机制它可以防止多个线程同时访问同一个资源而导致的数据竞争问题。
atomic 包中的函数是原子操作它们在执行时不会被中断从而确保操作的不可分割性。这对于执行复杂的操作如比较并交换是非常重要的。
在某些情况下使用互斥锁来保护共享变量可能会导致额外的锁开销和上下文切换从而影响性能。atomic 包的原子操作不需要使用锁可以减少这些开销。
原子操作通常比互斥锁更高效特别是在一些轻量级的操作中。在高并发的情况下使用原子操作可以提高程序的性能。
适用场景
计数器和累加器 当多个协程需要对一个共享的计数器或累加器进行增加、减少或重置操作时使用 atomic包可以避免数据竞争确保操作的原子性。标志位和状态切换 当多个协程需要读取和修改某个共享的标志位或状态值时使用 atomic包可以确保状态的正确性避免并发修改导致的问题。缓存更新和缓存失效 在缓存中存储的数据需要经常更新且更新频率较高时使用 atomic包可以保证更新操作的一致性防止多个协程同时更新而导致的问题。资源池管理 当多个协程需要从资源池中获取或释放资源时使用 atomic 包可以保证资源池的状态正确避免资源泄漏和竞争条件。引用计数 在一些场景中可能需要使用引用计数来管理共享资源的生命周期。使用 atomic 包可以确保引用计数的增加和减少操作是原子的。
atomic包中的函数
atomic.AddInt32, atomic.AddInt64,atomic.AddUint32,atomic.AddUint64原子地将指定的值加到一个整数变量上。atomic.LoadInt32,atomic.LoadInt64,atomic.LoadUint32,atomic.LoadUint64原子地读取一个整数变量的值。
package mainimport (fmtsyncsync/atomictime
)func main() {var counter int64var wg sync.WaitGroupfor i : 0; i 10; i {wg.Add(1)go func() {for j : 0; j 1000; j {atomic.AddInt64(counter, 1)}wg.Done()}()}wg.Wait()fmt.Println(Counter value:, atomic.LoadInt64(counter))
}
atomic.StoreInt32, atomic.StoreInt64, atomic.StoreUint32, atomic.StoreUint64原子地将指定的值写入到一个整数变量中。
package mainimport (fmtsyncsync/atomic
)func main() {var value int64var wg sync.WaitGroup// 启动多个协程尝试存储值for i : 0; i 10; i {wg.Add(1)go func(i int) {defer wg.Done()// 原子地将值设置为协程的编号atomic.StoreInt64(value, int64(i))fmt.Printf(Goroutine %d: Stored value %d\n, i, i)}(i)}wg.Wait()fmt.Printf(Final value: %d\n, value)
}
atomic.CompareAndSwapInt32, atomic.CompareAndSwapInt64, atomic.CompareAndSwapUint32, atomic.CompareAndSwapUint64比较并交换比较当前addr地址里的值是不是old如果不等于old就返回false; 如果当前等于old就把此地址的值替换成new值返回true。
package mainimport (fmtsyncsync/atomic
)func main() {var value int64 0var wg sync.WaitGroup// 启动多个协程尝试修改值for i : 0; i 10; i {wg.Add(1)go func(i int) {defer wg.Done()// 尝试将值从旧值0修改为新值10swapped : atomic.CompareAndSwapInt64(value, 0, 10)if swapped {fmt.Printf(Goroutine %d: Value swapped successfully\n, i)} else {fmt.Printf(Goroutine %d: Value was not swapped\n, i)}}(i)}wg.Wait()fmt.Printf(Final value: %d\n, value)
}
atomic.SwapInt32, atomic.SwapInt64, atomic.SwapUint32, atomic.SwapUint64原子地交换一个整数变量的值。如果不需要比较旧值只是比较粗暴地替换的话就可以使用Swap方法。 go
package mainimport (fmtsyncsync/atomic
)func main() {var value int64 5var wg sync.WaitGroup// 启动多个协程尝试交换值for i : 0; i 10; i {wg.Add(1)go func(i int) {defer wg.Done()// 原子地交换值为新值10并获取旧值oldValue : atomic.SwapInt64(value, 10)fmt.Printf(Goroutine %d: Swapped value from %d to 10\n, i, oldValue)}(i)}wg.Wait()fmt.Printf(Final value: %d\n, value)
}
