C++ std:：原子变量与非原子变量的性能如何？

我很好奇在应用程序中使用

std:：atomic

与普通

float

相比的性能。我也很好奇是什么影响了这一点。我经常看到关于原子与互斥体性能的主题，但我发现很难找到原子与非原子的信息

我并不是将此作为选择代码线程安全与否的一种方式，只是想了解所涉及的开销

（编辑：在原始问题的这一点上，我给出了一个示例（见下文），该示例旨在说明实现的更改，而不是询问有关该代码的特定问题。这似乎让人们对我的问题感到困惑，因此我将其删除。）

我主要想知道影响std:：atomic性能的主要因素是什么。是月台吗？他们的使用方式？如果两个线程访问原子的数量大致相同，而一个线程95%的时间访问原子，而另一个线程只是偶尔访问原子，那么使用原子的速度会慢吗

另外，在这方面，

std:：atomic

和

std:：atomic

之间有什么区别吗

提前感谢,

亚当

---

原始问题的示例：

基本上，我试着制作一百万个浮动并将值写入其中200次。这花了我0.87秒。一旦我将它们更改为

std:：atomic

，这大约需要2.5秒。因此，这意味着使用

std:：atomic

的成本大约是原来的3倍

我尝试了这个方法，但目的是读取值而不是写入值，结果发现正常的

浮点

和

std:：atomic

花费的时间相同

---

但这是否受到其他因素的影响？如果另一个线程正在写入/读取我的atomics，这是否会降低对同一变量的其他读取/写入速度？大概是这样，但我如何才能更好地理解这一点呢？

没有排序参数（即默认值）的原子存储非常昂贵，因为编译器会发出额外的排序指令。 在X86上，浮点的默认（顺序一致）原子存储如下所示：

atomic<float> f;
f.store(3.14);

这将消除

mfence

，并可能显示出显著的性能差异。在某些平台上，它甚至比非原子存储更接近

在这方面，

std:：atomic

和

std:：atomic

之间有什么区别吗

---

假设两者都是无锁的，可能不是。排序约束导致性能降低。

您需要编写测试。我们需要查看测试、结果和编译选项。哦，这可能也是特定于平台/工具链的。另请参见：AFAIK，这高度依赖于平台。即使在一个平台上，它也可能因您使用或滥用它们的方式而发生巨大变化。您为什么关心性能如何<代码>标准：：原子应用于提供线程之间的同步。如果需要

std:：atomic

来防止数据竞争，那么就使用它。如果您不需要阻止数据竞争，那么只需使用

浮点

。如果您正朝着我相信的方向前进，那么您是对的。同步线程的成本很容易超过线程的好处。不幸的是，任何人告诉你这是不是真的，唯一的办法是逐案处理。我的经验是写一个最容易得到正确的，维护和配置文件。如果结果不符合标准，请尝试其他方法。如果结果足够好，如果另一个更快，谁会给蓝精灵一个呢？原子变量比非原子变量慢得多。但是多少钱？这取决于具体的条件（CPU、争用-争用非常重要，等等）。所以说真的，你需要尝试一下。如果它们表现不好，那么您需要尝试其他解决方案。（只是一些数据：正如我记得的——我几年前做过这个测试——如果没有争用，增加一个原子int会慢25倍。如果有高争用，则慢100倍以上）。如果没有争用，就没有理由使用原子int。如果存在争用，则不能将原子与非原子进行比较，因为非原子不起作用。因此，“性能”的比较是毫无意义的。这在单个实例中是正确的-但在更大的应用程序中，您可以选择多线程和单线程解决方案，了解与多线程工具相关的开销可以让您确定哪种方法是最好的。@stark:如果您想过河，你得坐船去。如果你想在路上旅行，你需要开车。因此，对它们的速度进行比较是毫无意义的。例如，思考原子经济学的成本，以推断算法是否值得并行，是完全合理的。但我想更容易表现得高高在上，告诉OP为什么他的问题（据说）是荒谬的。可悲的是，这在当今社会太普遍了。当然，问一下原子指令的性能含义是什么是有意义的。

0x00000000004006d0 <+0>:     movl   $0x4048f5c3,0x20096a(%rip)        # 0x601044 <f>
0x00000000004006da <+10>:    mfence

f.store(3.14, std::memory_order_relaxed);