多线程中互斥锁与原子性的区别

一个好的解释，

原子操作是不能细分为更小部分的操作。因此，它永远不会半途而废，因此您可以保证它将始终以一致的状态被观察到。例如，现代硬件实现原子比较和交换操作。

互斥锁排除其他进程或线程执行同一段代码（关键段）。基本上，它确保最多一个线程执行给定的代码段。互斥锁也称为锁。

在幕后，锁必须以某种方式使用硬件实现，并且实现必须利用底层硬件的原子性保证。

大多数非平凡操作都不能成为原子操作，因此必须在关键部分执行时使用锁来阻止其他线程操作，否则必须仔细设计无锁算法，以确保所有关键状态更改操作都可以使用原子操作安全实现。

参考：

• Is there any difference between "mutex" and "atomic operation"?

 

---

多线程等待的优选方案：

使用 C++ 标准库提供的工具去等待事件的发生。通过另一线程触发等待事件的机制是最基本的唤醒方式(例如：流水线上存在额外的任务时)，这种机制就称为“条件变量”。从概念上来说，一个条件变量会与多个事件或其他条件相关，并且一个或多个线程会等待条件的达成。当某些线程被终止时，为了唤醒等待线程(允许等待线程继续执行)，终止线程将会向等待着的线程广播“条件达成”的信息。

一般用 std::condition_variable 和 std::condition_variable_any 

这两个实现都包含在 <condition_variable> 头文件的声明中。两者都需要与一个互斥量一起才能工作(互斥量是为了同步)；前者仅限于与 std::mutex 一起工作，而后者可以和任何满足最低标准的互斥量一起工作，从而加上了 _any 的后缀。因为  std::condition_variable_any 更加通用，这就可能从体积、性能，以及系统资源的使用方面产生额外的开销，所以 std::condition_variable 一般作为首选的类型，当对灵活性有硬性要求时，我们才会去考虑 std::condition_variable_any。

代码示例参考：std::condition_variable::notify_one