什么是比较和交换有益？

Question

我最近在阅读Compare And Swap原子动作（CMPXCHG，.NET的Interlocked.CompareExchange，无论如何）。

我理解它在内部是如何工作的，以及它是如何从客户端使用的。

我不太清楚的是，有人使用CAS的时间是什么时候？

维基百科说：

  

CAS用于实现同步原语，如   信号量和互斥量，同样更复杂的无锁和   等待算法。

那么，任何人都可以给我一个更通用的实际用例，其中包含CAS使用的代码和描述吗？

这个问题与语言无关，因此任何语言都可以（基于C语言或x86程序集首选）。

谢谢！

Answer 1

通过示例很容易看出。假设我们想要原子地并且同时在共享变量上设置一点：

int shared = 0;

void Set(int index) {
 while (true) {
  if (Interlocked.CompareExchange<int>(ref shared, shared | (1 << index), shared) == shared)
   break; //success
 }
}

如果我们发现“旧值”（即返回值）在此期间发生了变化，我们会检测到失败。

如果没有发生这种情况，我们没有进行同时修改，因此我们自己的修改成功完成。

使用这种技术你可以实现相当复杂的东西。但是，通过旋转，性能损失越大，越复杂。

我想强调CAS的一个关键属性是它可能会失败并且可以可靠地检测到失败。

Answer 2

使用CAS在一个线程或进程中原子地设置值（一个或一个单词），同时测试另一个线程/进程尚未执行此操作。因此，它习惯于在多线程环境中获取标志或计数器。