什么时候应该使用 std::atomic 而不是 std::mutex？

Question

在问题如何使用std::atomic<>中，显然我们可以使用

std::mutex

来保持线程安全。我想知道什么时候使用哪一个。

struct A {
    std::atomic<int> x{0};
    void Add() {
        x++;
    }
    void Sub() {
        x--;
    }
};

和

std::mutex mtx;
struct A {
    int x = 0;
    void Add() {
        std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);
        x++;
    }
    void Sub() {
        std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);
        x--;
    }     
};

Answer 1

根据经验，对 POD 类型使用

std::atomic

，其中底层专业化将能够使用一些聪明的东西，例如 CPU 上的总线锁（这不会给你带来比管道转储更多的开销），甚至是旋转锁。在某些系统上，

int

可能已经是原子的，因此

std::atomic<int>

将有效地专门化为

int

。

对非 POD 类型使用

std::mutex

，请记住获取互斥量至少比总线锁慢一个数量级。

如果您仍然不确定，请测量性能。