[数据结构与算法]std::atomic和std::mutex区别

?std::atomic介绍?

?模板类std::atomic是C++11提供的原子操作类型，头文件 #include<atomic>。?在多线程调用下，利用std::atomic可实现数据结构的无锁设计。??

?和互斥量的不同之处在于，std::atomic原子操作，主要是保护一个变量，互斥量的保护范围更大，可以一段代码或一个变量。std::atomic?确保任意时刻只有一个线程对这个资源进行访问，避免了锁的使用，提高了效率。??

??原子类型和内置类型对照表如下：??

?

以下以两个简单的例子，比较std::mutex和std::atomic执行效率

atomic和mutex性能比较

使用std::mutex

#include "stdafx.h"

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <mutex>
#include <thread>
#include<future>

std::mutex mtx;

int cnt = 0; 

void mythread()
{
  for (int i = 0; i < 1000000; i++)
  {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
    cnt++;
  }
}

int main()
{
  clock_t start_time = clock();

  std::thread t1(mythread);
  std::thread t2(mythread);
  t1.join();
  t2.join();

  clock_t cost_time = clock() - start_time;
  std::cout << "cnt= " << cnt << " 耗时：" << cost_time << "ms" << std::endl;

  return 0;
}

执行结果：

使用std::atomic

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <thread>
#include<future>

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

void mythread()
{
  for (int i = 0; i < 1000000; i++)
  {
    cnt++;
  }
}

int main()
{
  clock_t start_time = clock();

  std::thread t1(mythread);
  std::thread t2(mythread);
  t1.join();
  t2.join();

  clock_t cost_time = clock() - start_time;

  std::cout << "cnt= " << cnt << " 耗时：" << cost_time << "ms" << std::endl;

  return 0;
}

执行结果如下：

总结

?通过以上比较，可以看出来，使用std::atomic，耗时比std::mutex低非常多，?使用 std::atomic???能大大的提高程序的运行效率。??