Windows并发&异步编程（2）原子操作Interlocked

阅读过《操作系统》一书的人都知道“原子操作”这一概念。在计算机中，原子操作又称为原语，操作系统保证：“原子操作是不可分割的，在执行完毕之前不会被任何其它任务或事件中断。”。

原子操作可以是一个步骤，也可以是多个操作步骤，但是其执行期间不会有任何线程调度。

目录：

InterlockedIncrement

InterlockedDecrement

InterlockedExchangeAdd

InterlockedExchange

InterlockedCompareExchange

InterlockedExchangePointer

InterlockedCompareExchangePointer

在Windows编程中，主要原子操作有5个：加（减）、自增、自减、赋值（值/指针）、比较（值/指针）。

InterlockedIncrement

原子操作：自增

LONG InterlockedIncrement(
LPLONG lpAddend   // variable to increment
);

自增，在C/C++里面又相当于，

i = i + 1;
//i++;
//++i;

为了保证其原子性，应该这样，

InterlockedIncrement(&g_count);

InterlockedDecrement

原子操作：自减

LONG InterlockedDecrement(
LPLONG lpAddend   // variable address
);

与自增相对的是自减，

InterlockedDecrement(&g_count);

InterlockedExchangeAdd

原子操作：加法（也可称为减法）

LONG InterlockedExchangeAdd (
LPLONG Addend,  // addend
LONG Increment  // increment value
);

在多线程编程中，一句简单的（加法操作）

g_count += 256L;

为了保证其原子性，必须使用系统原语来实现，

InterlockedExchange(&g_count, 256L);

加法减法，其实是互通的。如果将参数设置为负数则可实现减法，

InterlockedExchange(&g_count, -256L);

InterlockedExchange

原子操作：赋值

LONG InterlockedExchange(
LPLONG Target, // value to exchange
LONG Value     // new value
);

赋值操作，在程序中极为常见，想将值Value 赋值给全局变量Target。这里假设将256L赋值给g_count，

int g_count;
g_count = 256L;

InterlockedExchange原语，可以在高并发编程中，安全的完成该任务，

InterlockedExchange(&g_count, 256L);

InterlockedCompareExchange

原子操作：比较

LONG InterlockedCompareExchange(
LPLONG Destination,  // destination address
LONG Exchange,       // exchange value
LONG Comperand       // value to compare
);

比较原语有3个参数，如果使用常规语句可以如此解释，

if (*Destination == Comperand){
*Destination = Exchange;
}

这里，参数Destination是一个LPLONG指针，故使用if语句解释起来，加了一个取值符号（*）。

InterlockedCompareExchange(&g_count, 256L,-8L);

这句话表示：如果g_count的值与-8L相等，就将256L赋值给g_count。

InterlockedExchangePointer

原子操作：赋值（指针）

PVOID InterlockedExchangePointer(
PVOID *Target,  // value to exchange
PVOID Value     // new value
);

InterlockedCompareExchangePointer

原子操作：比较（指针）

PVOID InterlockedCompareExchangePointer (
PVOID *Destination,  // destination address
PVOID Exchange,      // exchange value
PVOID Comperand      // value to compare
);

本文源码：interlocked