c++ - atomic() 中的++、add 操作和 fetch_add() 有什么区别

Question

我多次运行以下代码，但为什么前缀增量 fetch_add() 的结果显示正确的结果，而使用添加操作 (+)，它打印错误的结果？

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <future>
using namespace std;
atomic <int> cnt (0);
void fun()
{
    for(int i =0; i <10000000 ; ++i)
    {
       //++cnt; // print the correct result 20000000 
       //cnt = cnt+1; // print wrong result, arbitrary numbers 
       cnt.fetch_add(1); //  print the correct result 20000000 
    }
}
int main()
{
    auto fut1 = async(std::launch::async, fun);
    auto fut2 = async(std::launch::async, fun);
    fut1.get();
    fut2.get();
    cout << "value of cnt: "<<cnt <<endl;

} 

Answer 1

++cnt 和 cnt.fetch_add(1) 是真正的原子操作。一个线程被阻塞，而另一个线程读取、递增和更新值。因此，两条线不能踩到对方的脚趾。对cnt的访问是完全序列化的，最终结果如你所愿。

cnt = cnt+1; 不是完全原子的。它涉及三个独立的操作，其中只有两个是原子的，而一个不是。当一个线程原子读取 cnt 的当前值并在本地进行 copy 时，另一个线程不再被阻塞，可以自由修改 cnt 随意，而 copy 正在递增。然后，将递增的 copy 分配回 cnt 是原子完成的，但如果 cnt 已经被另一个线程。所以最终的结果是随机的，不是你所期望的。