有一件事情，你不得不承認，C語言相對匯編來說是高級語言，為什么，因為高級語言會形成封裝，比如，我需要把一個變量A++，對于CPU來說，先從內存里把這個變量讀進運算寄存器，然后運算增加，然后再把A寫入原來的內存位置。

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什么是原子操作？

不被其他事件打斷的操作，就叫做原子操作。

老外是用這樣一句話來說明這個

“Do this, and don’t get interrupted while doing this.”

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我們在CPU里面，想把A++，執行一次，因為是C語言實現的，所以這個指令會被編譯成匯編語言，變成了好幾個指令，比如CPU從內存中拿A到寄存器里面，這個操作，就可能被其他事件打斷，有可能是中斷，也可能是定時器，也有可能是CPU線程調度等其他原因。

為什么我們要討論原子操作？

如果沒有多線程編程的同學，應該對這個沒概念，也不會知道這個會引起什么問題，這樣好了，我來寫一個例子。

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h> #include <sys/syscall.h> #define gettidv1() syscall(__NR_gettid) #define gettidv2() syscall(SYS_gettid) long int NUM = 0; void * th(void * ptr) { int i = 0; for(i = 0;i < 1000000000;i++) { NUM++; } //sleep(1); //printf("IM %s ID:%ld number:%ld\n",(char*)ptr,gettidv1(),NUM); } int main(int argc,char ** argv) { pthread_t thread1 = -1; if(pthread_create(&thread1,NULL,th,"th1")!=0) { printf("thread1 creat error\n"); } pthread_t thread2 = -1; if(pthread_create(&thread2,NULL,th,"th2")!=0) { printf("thread1 creat error\n"); } while(1) { printf("IM %s ID:%ld number:%ld\n","Main",gettidv1(),NUM); sleep(2); }; }

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Makefile文件

all: gcc thread.c -o thread -pthread clean: rm -rf .*.cmd *.o *.mod.c *.ko .tmp_versions

輸出結果

linux@ubuntu:~/linuxBook/linux-c/pthread$ make && ./thread gcc thread.c -o thread -pthread IM Main ID:7503 number:0 IM Main ID:7503 number:638925977 IM Main ID:7503 number:1334751130 IM Main ID:7503 number:1997474779

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總結下原因

我相信很多人應該看過類似的例子，但是可能沒有自己去寫過，而且可能寫的時候，給的變量比較小，就有可能導致看到的結果不一樣。

我說下原因，因為NUM++ ，這個操作不是原子的，就是說他在干活的時候，有可能被其他東西打斷。

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線程1在執行第一步的時候，CPU的控制器被調度給線程2使用了，然后呢，線程2 就做自己的事情，把NUM運算成1了，然后CPU控制權又回來到線程1這里，因為線程1剛才上一次的運算還沒有完成，他就繼續用原來寄存器里面的數據進行運算，然后NUM最后還是1。

可以看到一個問題的是，線程2的這次操作被忽略了，實際上他打工干活了，但是包工頭沒有給他記賬，結果后面結賬的時候，也沒有給他工錢，這個就比較悲劇了。

在單核CPU上應該很好理解，但是在多核上要費點心思，SMP加上L1,L2緩存后，處理變得很復雜。

之前文章有點長，以后還是簡化文章，覺得不錯，支持一下。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的原子操作概述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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