c++11 std::atomic 内部实现

std::atomic是C++11引入的一个原子类型，用于实现多线程环境下的原子操作。它提供了一种线程安全的方式来访问和修改共享变量。

std::atomic<T>的内部实现可以使用不同的机制，具体取决于编译器和平台。一种常见的实现方式是使用硬件提供的原子指令来实现原子操作。这些指令可以确保在多线程环境下对共享变量的操作是原子的，即不会被其他线程中断。

另一种实现方式是使用互斥锁来保护共享变量的访问。当一个线程要访问共享变量时，它会先获取互斥锁，然后执行操作，最后释放互斥锁。这种方式可以确保在任意时刻只有一个线程能够访问共享变量，从而避免了竞争条件。

无论使用哪种实现方式，std::atomic都提供了一系列的成员函数来进行原子操作，包括load、store、exchange、compare_exchange等。这些函数可以保证对共享变量的操作是原子的，并且提供了不同的内存序(memory order)选项来控制操作的顺序和可见性。

下面是一个示例代码，演示了如何使用std::atomic进行原子操作：

#include <iostream>
#include <atomic>

std::atomic<int> counter(0);

void increment()
{
    counter.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
}

int main()
{
    std::cout << "Counter: " << counter.load() << std::endl;

    std::thread t1(increment);
    std::thread t2(increment);

    t1.join();
    t2.join();

    std::cout << "Counter: " << counter.load() << std::endl;

    return 0;
}

这段代码创建了一个std::atomic<int>类型的counter变量，并定义了一个increment函数，该函数使用fetch_add函数对counter进行原子加一操作。在主函数中，我们创建了两个线程来同时调用increment函数，最后输出counter的值。