2024年4月20日发(作者:)
c语言中cas的用法
CAS(Compare And Swap,比较并交换)是一种多线程并发控制的方
法,被广泛应用于并发编程和并发数据结构中。它主要用于解决多线程
环境下的原子性问题,通过比较指定内存位置的值与给定预期值是否相
等,若相等则将该位置的值替换为新的值。本文将详细介绍CAS的原
理、用法以及应用场景。
一、CAS的原理
CAS的原理比较简单,其关键步骤如下:
1. 比较内存中的值与预期值,若相等则进行下一步,否则返回失败;
2. 使用新值替换内存中的旧值;
3. 返回操作结果,表示是否替换成功。
CAS操作是由硬件指令提供的,一般是原子性的,即在多线程环境下能
够保证线程安全。简单来说,CAS操作通过比较指针指向的内存单元的
值与预期值是否相等,若相等则进行替换,否则认为操作失败。因此,
CAS操作可以保证在多线程环境下只有一个线程能够成功执行更新操
作,从而保证了线程的安全性。
二、CAS的用法
在C语言中,CAS的用法主要涉及到两个函数/宏:CAS和
__sync_bool_compare_and_swap。下面分别介绍这两个用法。
1. CAS函数
CAS函数是通过内嵌汇编实现的,可以直接在C语言中使用。其通用格
式如下:
int CAS(int *ptr, int oldvalue, int newvalue)
解释:
- ptr:指向要被比较和替换的内存单元
- oldvalue:预期的值
- newvalue:新的值
参数解释完毕,接下来就是展示如何使用CAS函数实现原子操作。以一
个简单的示例为例,假设有一个全局变量g_count,我们需要实现一个
原子的自增操作,代码如下:
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