Golang原子操作详解 atomic包函数使用

Go的atomic包提供整型、指针等类型的原子操作，支持增减（Add）、加载存储（Load/Store）、比较并交换（CAS）和交换（Swap），适用于并发下计数器、标志位等轻量场景，避免锁开销。示例包括原子计数、状态控制、单例初始化与配置更新，需注意32位系统int64非原子、禁止混合普通读写及atomic.Value不可复制等问题。

在Go语言中，atomic包提供了对基本数据类型的原子操作支持，用于在并发环境下安全地读取、写入、修改共享变量，而无需使用互斥锁（

sync.Mutex

atomic包常用函数分类

atomic包主要支持对整型（

int32

int64

uint32

uint64

uintptr

bool

1. 原子增减（Add）

用于对整型变量进行原子加减操作：

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• atomic.AddInt32(&val, delta)

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  ：对

  int32

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  变量加

  delta

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• atomic.AddInt64(&val, delta)

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  ：对

  int64

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  变量加

  delta

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• atomic.AddUint32(&val, delta)

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  ：对

  uint32

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  加

• atomic.AddUint64(&val, delta)

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  ：对

  uint64

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  加

• atomic.AddUintptr

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  ：用于指针偏移，较少使用

示例：实现一个并发安全的计数器

var counter int64
<p>func increment() {
atomic.AddInt64(&counter, 1)
}</p><p>func main() {
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 1000; i++ {
wg.Add(1)
go func() {
defer wg.Done()
increment()
}()
}
wg.Wait()
fmt.Println("Counter:", atomic.LoadInt64(&counter)) // 1000
}

2. 原子加载与存储（Load / Store）

用于安全地读取和写入变量值，避免并发读写导致的数据竞争。

• atomic.LoadInt32(&val)

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  ：原子读取

  int32

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• atomic.LoadInt64(&val)

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  ：原子读取

  int64

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• atomic.LoadUint32(&val)

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  ：原子读取

  uint32

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• atomic.LoadPointer(&ptr)

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  ：原子读取指针

• atomic.StoreInt32(&val, new)

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  ：原子写入

  int32

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• atomic.StoreInt64(&val, new)

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  ：原子写入

  int64

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注意：所有Load和Store操作都必须传入变量地址。

示例：用原子操作控制程序运行状态

var running int32 = 1
<p>func monitor() {
for {
if atomic.LoadInt32(&running) == 0 {
fmt.Println("Stopping...")
return
}
time.Sleep(100 * time.Millisecond)
}
}</p><p>func main() {
go monitor()
time.Sleep(2 <em> time.Second)
atomic.StoreInt32(&running, 0)
time.Sleep(100 </em> time.Millisecond)
}

3. 比较并交换（Compare And Swap, CAS）

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CAS是实现无锁算法的核心，只有当当前值等于旧值时，才将新值写入。

• atomic.CompareAndSwapInt32(&val, old, new)

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• atomic.CompareAndSwapInt64(&val, old, new)

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• atomic.CompareAndSwapUint32(&val, old, new)

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• atomic.CompareAndSwapPointer(&ptr, old, new)

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返回

bool

示例：实现线程安全的单例初始化

var initialized int32
var config *Config
<p>func GetConfig() <em>Config {
if atomic.LoadInt32(&initialized) == 0 {
atomic.CompareAndSwapInt32(&initialized, 0, 1)
config = &Config{ /</em> 初始化 */ }
}
return config
}

注意：上面例子存在ABA问题风险，生产环境建议结合

sync.Once

4. 交换操作（Swap）

原子地将新值写入变量，并返回旧值。

• atomic.SwapInt32(&val, new)

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• atomic.SwapInt64(&val, new)

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• atomic.SwapPointer(&ptr, new)

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示例：切换配置指针

var configPtr unsafe.Pointer
<p>func updateConfig(newConfig *Config) {
atomic.SwapPointer(&configPtr, unsafe.Pointer(newConfig))
}</p><p>func getCurrentConfig() <em>Config {
return (</em>Config)(atomic.LoadPointer(&configPtr))
}

使用注意事项

• 原子操作只适用于基本类型，不能用于结构体整体（除非是

  atomic.Value

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  ）
• 必须对变量地址操作，不能传值

• int64

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  在32位系统上操作不是原子的，必须使用

  atomic

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  包
• 避免混合使用原子操作和普通读写，会导致数据竞争
• 复杂逻辑建议使用

  sync.Mutex

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  ，原子操作适合轻量级场景

atomic.Value：任意类型的原子操作

Go还提供

atomic.Value

var config atomic.Value
<p>func init() {
config.Store(&Config{Version: "v1"})
}</p><p>func updateConfig(newCfg *Config) {
config.Store(newCfg)
}</p><p>func getCurrent() <em>Config {
return config.Load().(</em>Config)
}

注意：

atomic.Value

基本上就这些。atomic包是Go并发编程中高效、底层的工具，掌握它能写出更轻量、高性能的并发代码。关键在于理解每种操作的语义和适用场景，避免误用导致竞态条件。不复杂但容易忽略细节。

以上就是Golang原子操作详解 atomic包函数使用的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！