C++11原子操作的经典代码以及讲解

C++11中的原子操作可以保证在多线程环境下的数据访问安全。下面是C++11中所有原子操作的经典代码以及讲解。

1. 原子加载操作

原子加载操作可以保证从共享内存中读取数据时不会被其他线程干扰，以下是经典代码：

std::atomic<int> a(0);
int x = a.load(std::memory_order_relaxed);

这里使用了load()方法来实现原子加载操作，第一个参数是内存模型，这里使用了最轻量级的std::memory_order_relaxed，因为我们只需要确保数据的正确性，而不需要保证顺序性。

1. 原子存储操作

原子存储操作可以保证向共享内存写入数据时不会被其他线程干扰，以下是经典代码：

std::atomic<int> a(0);
a.store(42, std::memory_order_relaxed);

这里使用了store()方法来实现原子存储操作，第一个参数是要写入的值，第二个参数同样是内存模型。

1. 原子交换操作

原子交换操作可以保证在多线程环境下对一个变量进行赋值时不会出现竞争条件，以下是经典代码：

std::atomic<int> a(0);
int x = 42;
int y = a.exchange(x, std::memory_order_relaxed);

这里使用了exchange()方法来实现原子交换操作，第一个参数是要写入的值，第二个参数同样是内存模型。这段代码会将变量a的值赋给变量y，然后将变量a的值设置为x。

1. 原子比较和交换操作

原子比较和交换操作可以保证在多线程环境下对一个变量进行读取、比较和赋值时不会出现竞争条件，以下是经典代码：

std::atomic<int> a(0);
int x = 42;
int y = 0;
a.compare_exchange_strong(y, x, std::memory_order_relaxed);

这里使用了compare_exchange_strong()方法来实现原子比较和交换操作，第一个参数是要修改的值的指针，第二个参数是期望的值，第三个参数同样是内存模型。如果当前值等于期望值，则将当前值修改为新值。

1. 原子加法操作

原子加法操作可以保证在多线程环境下对一个变量进行加法操作时不会出现竞争条件，以下是经典代码：

std::atomic<int> a(0);
a.fetch_add(42, std::memory_order_relaxed);

这里使用了fetch_add()方法来实现原子加法操作，第一个参数是要加上的值，第二个参数同样是内存模型。这段代码会将变量a的值加上42。

1. 原子减法操作

原子减法操作可以保证在多线程环境下对一个变量进行减法操作时不会出现竞争条件，以下是经典代码：

std::atomic<int> a(0);
a.fetch_sub(42, std::memory_order_relaxed);

这里使用了fetch_sub()方法来实现原子减法操作，第一个参数是要减去的值，第二个参数同样是内存模型。这段代码会将变量a的值减去42。

1. 原子与操作

原子与操作可以保证在多线程环境下对一个变量进行与操作时不会出现竞争条件，以下是经典代码：

std::atomic<int> a(0xff);
a.fetch_and(0x0f, std::memory_order_relaxed);

这里使用了fetch_and()方法来实现原子与操作，第一个参数是要与操作的值，第二个参数同样是内存模型。这段代码会将变量a的值与0x0f进行与操作。

1. 原子或操作

原子或操作可以保证在多线程环境下对一个变量进行或操作时不会出现竞争条件，以下是经典代码：

std::atomic<int> a(0xf0);
a.fetch_or(0x0f, std::memory_order_relaxed);

这里使用了fetch_or()方法来实现原子或操作，第一个参数是要或操作的值，第二个参数同样是内存模型。这段代码会将变量a的值与0x0f进行或操作。

1. 原子异或操作

原子异或操作可以保证在多线程环境下对一个变量进行异或操作时不会出现竞争条件，以下是经典代码：

std::atomic<int> a(0xff);
a.fetch_xor(0xf0, std::memory_order_relaxed);

这里使用了fetch_xor()方法来实现原子异或操作，第一个参数是要异或操作的值，第二个参数同样是内存模型。这段代码会将变量a的值与0xf0进行异或操作。

总结：以上是C++11中所有的原子操作以及对应的经典代码，使用这些操作可以有效地保证多线程环境下数据访问的安全性。

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