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Golang使用atomic进行原子操作实践

P粉602998670

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发布时间:2025-09-15 10:13:01

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来源于php中文网

原创

使用atomic包可避免数据竞争并提升性能,适用于计数器等场景。通过atomic.AddInt64等函数实现无锁并发安全操作,相比互斥锁更轻量高效。

golang使用atomic进行原子操作实践

在Go语言中,多协程环境下对共享变量的操作容易引发数据竞争问题。为避免使用互斥锁(sync.Mutex)带来的性能开销和复杂性,Go的sync/atomic包提供了对基本数据类型的原子操作支持。合理使用atomic不仅能提升性能,还能简化并发控制逻辑。

atomic支持的数据类型和常见操作

sync/atomic主要支持整型(int32、int64、uint32、uint64)、指针、uintptr 和 bool 类型的原子操作。常用函数包括:

  • atomic.LoadInt32(&val):原子读取
  • atomic.StoreInt32(&val, newVal):原子写入
  • atomic.AddInt32(&val, delta):原子增减
  • atomic.CompareAndSwapInt32(&val, old, new):CAS 操作,用于无锁编程

这些操作保证了在多协程并发访问时不会出现中间状态,适合计数器、状态标志等场景。

实际应用场景:并发计数器

最常见的用途是实现一个线程安全的计数器。相比使用互斥锁,atomic更轻量。

立即学习go语言免费学习笔记(深入)”;

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "sync/atomic"
)

func main() {
    var counter int64
    var wg sync.WaitGroup

    for i := 0; i < 1000; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            defer wg.Done()
            atomic.AddInt64(&counter, 1)
        }()
    }

    wg.Wait()
    fmt.Println("Counter:", atomic.LoadInt64(&counter)) // 输出: Counter: 1000
}

在这个例子中,每个goroutine对counter执行原子加1,最终结果准确无误,且没有使用锁。

Subversion安装使用说明文档 WORD版
Subversion安装使用说明文档 WORD版

本文档主要讲述的是Subversion安装使用说明文档;Subversion是一个自由/开源的版本控制系统,正逐步替代CVS。Subversion的版本库可以通过网络访问,从而使用户可以在不同的电脑上进行操作。 Subversion可支持版本化的目录、真实的版本历史、原子提交、版本化的无数据、可选的网络层、一致的数据操作、高效的分支和标签操作和可修改性。希望本文档会给有需要的朋友带来帮助;感兴趣的朋友可以过来看看

下载

使用CAS实现简单的原子状态机

Compare-And-Swap(CAS)可用于实现无锁的状态切换,比如服务启动/关闭标志。

var status int32

func tryStart() bool {
    return atomic.CompareAndSwapInt32(&status, 0, 1)
}

func stop() {
    atomic.StoreInt32(&status, 0)
}

func getStatus() string {
    if atomic.LoadInt32(&status) == 1 {
        return "running"
    }
    return "stopped"
}

tryStart函数确保只有一个调用者能将状态从0改为1,常用于单例初始化或防重复执行。

注意事项与限制

虽然atomic高效,但也有使用限制:

  • 只能用于它支持的基本类型,结构体需用atomic.Value进行原子读写
  • 变量必须对齐,通常定义为全局变量或堆分配对象的字段,避免手动构造未对齐地址
  • 不能替代所有锁操作,复杂逻辑仍建议使用mutex
  • atomic.Load/Store应成对使用,避免混用普通读写

基本上就这些。atomic适合简单共享状态的高性能并发控制,掌握Load、Store、Add、CAS四个核心操作,就能应对大多数无锁编程场景。

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