原子操作与无锁编程：用 _Atomic 构建无锁数据结构

C11 原子类型（_Atomic）结合 memory_order 定义，实现无锁队列与引用计数，避免互斥锁的开销与死锁风险。 · 难度：入门 · +10XP

原子操作与无锁编程：用 _Atomic 构建无锁数据结构

C11 标准库 提供了原子类型支持的完整工具链，包括 atomic_int、atomic_flag 等类型以及 atomic_store、atomic_compare_exchange_weak 等操作。正确使用内存顺序（memory_order_relaxed, acquire, release, acq_rel, seq_cst）是无锁编程的核心。常见的无锁数据结构如 Treiber 栈、Michael-Scott 队列都可以用 C 原子操作实现。注意：无锁编程并不意味着没有代价 —— 内存屏障可能影响性能，且 ABA 问题需要特殊处理（通常使用标记指针或 double-wide CAS）。

#include <stdatomic.h>
struct Node {
    int value;
    _Atomic(struct Node*) next;
};
void push(_Atomic(struct Node*)* head, struct Node* node) {
    struct Node* old = atomic_load(head);
    do {
        node->next = old;
    } while (!atomic_compare_exchange_weak(head, &old, node));
}