C++ CAS 操作

C++ 中的 CAS 操作用于操作原子变量，它是 atomic<T> 的成员函数。

#include <atomic>

template <class T>
struct atomic;

bool compare_exchange_weak(T& expected, T val,
    memory_order sync = memory_order_seq_cst) volatile noexcept;

将当前原子变量的内容与 expected 相比较，

• 如果两者相等，则更新当前原子变量的内容为 val，并返回 true ；
• 如果不相等，则将 expected 更新为当前原子变量的内容，并返回 false 。

需要注意的是：在进行判等操作时，它执行的是物理上的比较，即直接比较内存值，而不是使用 T 的 == 操作符进行比较。

此外，它允许虚假失败，也就是当前原子变量的内容与 expected 相等，但是它仍然返回 false ，但它不会修改 expected 。

它需要放在循环中使用。

如，

struct Node { int value; Node* next; };
std::atomic<Node*> list_head(nullptr);

// 插入节点到表头
void insert(int val) {
    Node* oldHead = list_head;
    Node* newNode = new Node{ val,oldHead };

    while (!list_head.compare_exchange_weak(oldHead, newNode)) {
        newNode->next = oldHead;
    }
}

bool compare_exchange_strong(T& expected, T val,
    memory_order sync = memory_order_seq_cst) volatile noexcept;

与 compare_exchange_weak() 大致相似，只是它不允许发生虚假失败。