如何在Golang中使用sync/atomic实现原子操作_Golang sync/atomic原子操作方法汇总

sync/atomic提供原子操作实现无锁并发安全，适用于基本类型。1. Load/Store保证变量读写原子性；2. Add用于计数器增减；3. CompareAndSwap实现CAS重试逻辑；4. Swap原子交换值。注意仅支持基础类型，避免复杂场景。

在Go语言中，sync/atomic 包提供了底层的原子操作支持，适用于多协程环境下对基本数据类型的无锁安全访问。相比互斥锁（sync.Mutex），原子操作性能更高，尤其适合计数器、状态标志等简单共享变量的场景。以下是 sync/atomic 的常用方法及其使用方式。

1. 原子加载（Load）与存储（Store）

用于安全地读取和写入共享变量，避免竞态条件。

常用函数：

• atomic.LoadInt32(addr *int32) int32
• atomic.StoreInt32(addr *int32, val int32)
• atomic.LoadUint64(addr *uint64) uint64
• atomic.StoreBool(addr *bool, val bool)

示例：

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var flag int32
go func() {
    for {
        if atomic.LoadInt32(&flag) == 1 {
            fmt.Println("退出")
            break
        }
        time.Sleep(100 * time.Millisecond)
    }
}()
// 其他协程中
atomic.StoreInt32(&flag, 1) // 安全通知退出

2. 原子增减（Add）

对整型变量进行原子加减，常用于计数器。

• atomic.AddInt32(addr *int32, delta int32) int32
• atomic.AddUint64(addr *uint64, delta uint64) uint64

示例：并发计数器

var counter int64
for i := 0; i < 1000; i++ {
    go func() {
        atomic.AddInt64(&counter, 1)
    }()
}
time.Sleep(time.Second)
fmt.Println("计数:", atomic.LoadInt64(&counter)) // 输出: 1000

3. 比较并交换（Compare-and-Swap, CAS）

CAS 是实现无锁算法的核心，只有当前值等于旧值时才更新为新值。

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• atomic.CompareAndSwapInt32(addr *int32, old, new int32) bool
• atomic.CompareAndSwapPointer(addr *unsafe.Pointer, old, new unsafe.Pointer) bool

典型用途： 实现自旋锁、无锁队列等。

示例：安全更新最大值

var maxValue int32 = 0
newVal := int32(10)
<p>for {
cur := atomic.LoadInt32(&maxValue)
if newVal <= cur {
break
}
if atomic.CompareAndSwapInt32(&maxValue, cur, newVal) {
break
}
// 如果失败，说明值已被其他协程修改，重试
}

4. 原子交换（Swap）

将变量设置为新值，并返回旧值，整个过程是原子的。

• atomic.SwapInt32(addr *int32, new int32) (old int32)
• atomic.SwapPointer(addr *unsafe.Pointer, new unsafe.Pointer) (old unsafe.Pointer)

示例：切换状态标志

var status int32 = 0 // 0: 正常, 1: 维护中
<p>// 切换到维护状态，并获取原状态
old := atomic.SwapInt32(&status, 1)
if old == 0 {
fmt.Println("系统进入维护模式")
}

使用注意事项

虽然原子操作高效，但使用时需注意以下几点：

• 只能用于基本整型、指针和布尔类型，不能用于结构体或切片整体操作。
• 确保变量是已分配的地址，不能对临时变量取地址。
• 某些操作如 Load/Store 要求变量地址对齐（Go runtime 通常保证这一点）。
• 复杂逻辑建议仍使用 mutex，避免过度依赖 CAS 导致代码难以维护。

基本上就这些。合理使用 sync/atomic 可以提升高并发程序的性能，关键是理解每种操作的语义和适用场景。不复杂但容易忽略细节。

以上就是如何在Golang中使用sync/atomic实现原子操作_Golang sync/atomic原子操作方法汇总的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！