CAS增加或减少读取或写入对于并发操作而言，原子操作是个非常现实的问题。典型的就是 i++ 的问题。当两个 CPU 同时对内存中的 i 进行读取，然后把加一之后的值放入内存中，可能两次 i++ 的结果，这个 i 只增加了一次。如何保证多 CPU 对同一块内存的操作是原子的。golang 中 sync/atomic 就是做这个使用的。具体的原子操作在不同的操作系统中实现是不同的。比如在 Intel 的 CPU 架构机器上，主要是使用总线锁的方式实现的。大致的意思就是当一个 CPU 需要操作一个内存块的时候，向总线发送一个 LOCK 信号，所有 CPU 收到这个信号后就不对这个内存块进行操作了。等待操作的 CPU 执行完操作后，发送 UNLOCK 信号，才结束。在 AMD 的 CPU 架构机器上就是使用 MESI 一致性协议的方式来保证原子操作。所以我们在看 atomic 源码的时候，我们看到它针对不同的操作系统有不同汇编语言文件。如果我们善用原子操作，它会比锁更为高效。

CAS

原子操作中最经典的 CAS(compare-and-swap) 在 atomic 包中是 Compare 开头的函数。 func CompareAndSwapInt32(addr int32, old, new int32) (swapped bool)func CompareAndSwapInt64(addr int64, old, new int64) (swapped bool)func CompareAndSwapPointer(addr unsafe.Pointer, old, new unsafe.Pointer) (swapped bool)func CompareAndSwapUint32(addr uint32, old, new uint32) (swapped bool)func CompareAndSwapUint64(addr uint64, old, new uint64) (swapped bool)func CompareAndSwapUintptr(addr uintptr, old, new uintptr) (swapped bool)CAS 的意思是判断内存中的某个值是否等于 old 值，如果是的话，则赋 new 值给这块内存。CAS 是一个方法，并不局限在 CPU 原子操作中。CAS 比互斥锁乐观，但是也就代表 CAS 是有赋值不成功的时候，调用 CAS 的那一方就需要处理赋值不成功的后续行为了。这一系列的函数需要比较后再进行交换，也有不需要进行比较就进行交换的原子操作。 func SwapInt32(addr int32, new int32) (old int32)func SwapInt64(addr int64, new int64) (old int64)func SwapPointer(addr unsafe.Pointer, new unsafe.Pointer) (old unsafe.Pointer)func SwapUint32(addr uint32, new uint32) (old uint32)func SwapUint64(addr uint64, new uint64) (old uint64)func SwapUintptr(addr uintptr, new uintptr) (old uintptr)

增加或减少

对一个数值进行增加或者减少的行为也需要保证是原子的，它对应于 atomic 包的函数就是 func AddInt32(addr int32, delta int32) (new int32)func AddInt64(addr int64, delta int64) (new int64)func AddUint32(addr uint32, delta uint32) (new uint32)func AddUint64(addr uint64, delta uint64) (new uint64)func AddUintptr(addr *uintptr, delta uintptr) (new uintptr)

读取或写入

当我们要读取一个变量的时候，很有可能这个变量正在被写入，这个时候，我们就很有可能读取到写到一半的数据。所以读取操作是需要一个原子行为的。在 atomic 包中就是 Load 开头的函数群。 func LoadInt32(addr int32) (val int32)func LoadInt64(addr int64) (val int64)func LoadPointer(addr unsafe.Pointer) (val unsafe.Pointer)func LoadUint32(addr uint32) (val uint32)func LoadUint64(addr uint64) (val uint64)func LoadUintptr(addr uintptr) (val uintptr)好了，读取我们是完成了原子性，那写入呢？也是同样的，如果有多个 CPU 往内存中一个数据块写入数据的时候，可能导致这个写入的数据不完整。在 atomic 包对应的是 Store 开头的函数群。 func StoreInt32(addr int32, val int32)func StoreInt64(addr int64, val int64)func StorePointer(addr unsafe.Pointer, val unsafe.Pointer)func StoreUint32(addr uint32, val uint32)func StoreUint64(addr uint64, val uint64)func StoreUintptr(addr uintptr, val uintptr)