c++11 atomic 内存序

atomic_flag  atomic_flag 一种简单的原子布尔类型，只支持两种操作，test-and-set 和 clear

1. test表示先测试(读取当前atomic_flag的值)并返回个这结果值;

2. set表示将atomic_flag状态设置为ture。

3. 初始状态c++20之前不确定 ,c++20之后是false

4.ATOMIC_FLAG_INIT: 如果某个 std::atomic_flag 对象使用该宏初始化，那么可以保证该 std::atomic_flag 对象在创建时处于 clear 状态。

std::atomic_flag lock_stream = ATOMIC_FLAG_INIT;

5.test_and_set() 函数检查 std::atomic_flag 标志，如果 std::atomic_flag 之前没有被设置过，则设置 std::atomic_flag 的标志，并返回先前该 std::atomic_flag 对象是否被设置过(true or false ,有可能原本就是true如果之前 std::atomic_flag 对象已被设置，则返回 true，否则返回 false。)

 m_isNotStop.test_and_set();

6.std::atomic_flag::clear()  清除 std::atomic_flag 标志使得下一次调用 std::atomic_flag::test_and_set 返回 false。

7. c++20以前只提供了上面两个方法

8. is_lock_free 返回true 支持无锁

总得来说,有下面五个通用方法

store  // 原子写操作
load   // 对应的原子读操作。
exchange // 允许2个数值进行交换，并保证整个过程是原子的。
compare_exchange_weak // 
compare_exchange_strong //
// 而compare_exchange_weak和compare_exchange_strong则是著名的CAS（compare and set）。参数会要求在这里传入期待的数值和新的数值。它们对比变量的值和期待的值是否一致，如果是，则替换为用户指定的一个新的数值 返回true。如果不是，那么期待值（expected）将被更新为原子变量的当前值。 返回false
/*
compare_exchange_strong：atomic库中的一个函数，入参是3个，expect，desire，memoryorder，意思是如果当前的变
量this的值==expect值，则将this值改为desire，并返回true，否则，返回false，不进行修改，即进行一个读的操作。通常用于例如线程B等待线程A执行完毕，或者执行到某个步骤。此时线程B可以进行while等待，线程A在执行到对应步骤，将对应的原子变量置为expect值即可。类似于“接力运动”。这里由于会进行读写操作，所以，memory order一般是acq rel，而A线程由于要保证都执行完毕，执行顺序没有关系，所以一般是Release的
weak版和strong版的区别：
weak版本的CAS允许偶然出乎意料的返回（比如在字段值和期待值一样的时候却返回了false），不过在一些循环算法中，这是可以接受的。通常它比起strong有更高的性能。 

bool compare_exchange_weak(T& expected, T desired, std::memory_order success, std::memory_order failure);

为什么有两个内存序参数？

1. 成功内存序参数 (success):

   • 当 compare_exchange_weak 成功时，需要保证新值对其他线程可见，这通常需要较强的内存序。例如，我们可能希望在交换成功后发布一个存储顺序（std::memory_order_release）或更强的顺序（如 std::memory_order_acq_rel 或 std::memory_order_seq_cst）。

2. 失败内存序参数 (failure):

   • 当 compare_exchange_weak 失败时，不需要发布新值，但仍需要保持某种内存顺序以确保读取预期值的正确性。通常这会是一个较弱的序列，例如 std::memory_order_relaxed 或 std::memory_order_acquire。

#include <atomic>  
int main(int argc, char ** argv)
{
    std::atomic<int> counter(1);  
    int expected = 3;  
    
    bool success = counter.compare_exchange_weak(expected, 1);  
    if (success) 
    {  
        // 交换成功，counter现在是1，expected现在是1（因为它被更新了）  
        printf("true: %d %d\n", success, counter.load());
    } 
    else 
    {  
        // 交换失败，counter的值不是0，expected现在是counter的当前值  
        printf("false: %d %d %d\n", success, counter.load(), expected);
    }
}

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