原子操作--sync/atomic的用法

golang 通过sync/atomic库来支持cpu和操作系统级别的原子操作。但是对要操作类型有如下要求

• int32， int64，uint32， uint64，uintptr，unsafe包中的Pointer。不过，针对unsafe.Pointer类型，该包并未提供进行原子加法操作的函数

sync/atomic 提供的原子操作有

• 加法(add), 比较并交换(compare and swap, 简称CAS)，加载(load), 存储(store),交换(swap)

针对sync/atomic支持的类型，会有注入atomic.AddInt32这样的函数提供支持

import (
	"fmt"
  "sync/atomic"
)

func main() {
  var a uint32 = 10
  atomic.AddUint32(&a, 1)
  fmt.Println(a)
  // uint32需要一个非负整数，uint32(int32(-1)), 会被编译器报错，需要一个中间变量b来绕过
  b := int32(-1)
  atomic.AddUint32(&a, uint32(b))
  fmt.Println(a)
  // ^uint32(n-1), n为要减去的数
  // 整数在计算机以补码形式存在，这里的异或求出来的补码与b的补码相同
  atomic.AddUint32(&a, ^uint32(3-1))
  fmt.Println(a)
}

上面的代码有几个点需要注意：

1. 传递给atomic.AddUint32函数的必须是指针类型。同理，unsafe.Pointer也是如此
2. 对于atomic.AddUint64函数做原子减法，有两种方法，具体看代码

sync/atomic 比较并交换操作与交换操作的异同：

• 比较并交换操作即CAS操作，是有条件的交换操作，只有在条件满足的情况下才会进行值的交换

func main() {
  var a int32 = 0
  go func() {
    for {
      fmt.Println(a)
       // 当a ==  10，就设置 a=0，并返回ture
      if atomic.CompareAndSwapInt32(&a, 10, 0) {
        fmt.Println("The second number has gone to zero.")
        break
      }
      time.Sleep(time.Millisecond * 500)
      }
  }()
  for {
    a++
    if a >10 {
      break
    }
    time.Sleep(time.Millisecond * 600)
  }
}

sync/automic.Value

• sync/automic.Value相当于一个容器，可以被用来"原子地"存储和加载任意的值

atomic.Value使用事项

• 不用初始化，声明后即可使用。有两个指针方法Store和Load
• atomic.Value类型属于结构体类型，而结构体属于值类型，因此对该值的赋值，都会产生新的副本。
• 不能存储nil。
• 第一个存入的值类型，决定了后续atomic.Value可以存入的值