原子类型

C11 标准在 <stdatomic.h> 头文件中定义了原子类型。最常用的原子类型包括：

atomic_bool              // bool 的原子版本
atomic_char              // char 的原子版本
atomic_int               // int 的原子版本
atomic_uint              // unsigned int 的原子版本
atomic_long              // long 的原子版本
atomic_ulong             // unsigned long 的原子版本
atomic_size_t            // size_t 的原子版本

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

也可以使用 _Atomic 关键字将任意类型转换为其原子版本：

_Atomic int counter;     // 声明原子整型对象

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

原子类型解决的是“并发访问同一对象时的数据竞争”问题。多个线程如果同时读写普通对象而没有同步，行为是未定义的；把对象声明为原子类型后，读写会以原子语义进行，不会发生撕裂访问。

1. 基本读写

#include <stdatomic.h>

atomic_int counter = 0;

void inc(void) {
    atomic_fetch_add(&counter, 1);
}

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

上例中的 atomic_fetch_add 是读-改-写原子操作，可安全用于并发计数。

2. 与 _Atomic 关键字的关系

atomic_int 这类名字本质是标准库提供的便捷类型别名，而 _Atomic(T) 是语言层构造。两者语义一致，选择哪种通常取决于代码风格。

_Atomic unsigned long total = 0;

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

3. 内存序

原子操作除了“原子性”，还涉及“可见性顺序”。默认内存序通常是 memory_order_seq_cst，语义最强、最直观。若需要更细粒度控制，可使用 _explicit 版本并指定 memory_order_relaxed、memory_order_acquire、memory_order_release 等。

atomic_store_explicit(&counter, 1, memory_order_release);
int x = atomic_load_explicit(&counter, memory_order_acquire);

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

内存序细节会在并发章节进一步展开；这里先记住：内存序越弱，性能潜力越高，但正确性证明也越复杂。

4. 使用建议

原子类型适合计数器、状态位、无锁队列节点标志等细粒度同步场景；涉及多个对象的一致性更新时，互斥锁通常更容易写对。优先写出可证明正确的同步模型，再考虑性能微调。