CAS操作实际上包含了哪两个步骤？

目录

先讲原理：

再深入CAS规则：

问题：第一步是否应该是修改预期值？

总结一下：

先讲原理：

CAS的全称是Compare And Swap（比较并交换），是一种原子操作，通常用于多线程编程中的并发控制。

在CAS中，有三个值：

• V：要更新的变量
• E：预期值
• N：新值

CAS操作可以简单描述为：如果变量V的值等于预期值E，则将变量V的值更新为新值N，否则不做任何操作。

以下是一个使用CAS的示例：

假设有两个线程同时要对变量x进行操作，线程A要将x的值从1改为2，线程B要将x的值从1改为3。如果两个线程都直接对x进行操作，则可能导致竞争条件和数据不一致的问题。因此，可以使用CAS来解决这个问题。

1. 线程A首先读取x的值，发现为1，于是将预期值E设为1，新值N设为2，然后执行CAS操作。由于此时变量x的值还是1，因此CAS操作成功，x的值被更新为2。

2. 线程B也首先读取x的值，发现为1，于是将预期值E设为1，新值N设为3，然后执行CAS操作。但是此时变量x的值已经被线程A修改为了2，因此CAS操作失败，线程B需要重新尝试操作。

通过使用CAS操作，可以保证对变量的更新操作是原子性的，从而避免了多线程之间的竞争条件和数据不一致问题。

再深入CAS规则：

CAS操作确实包含了两个步骤：

1. 比较变量V的当前值和预期值E是否相等。
2. 如果相等，则将变量V的值更新为新值N，否则不做任何操作。

这两个步骤在CAS操作中是原子的，也就是说，它们是作为一个整体来执行的，不会被其他线程干扰或中断。因此，CAS操作是一种原子操作，可以保证多线程并发环境下对变量进行安全的读写操作。

需要注意的是，虽然CAS操作包含了两个步骤，但是它们是作为一个整体来执行的，因此在CAS操作执行期间，变量V的值始终保持一致，其他线程无法修改变量V的值，直到CAS操作执行完毕。

问题：第一步是否应该是修改预期值？

实际上，在CAS操作中，并没有显式地涉及修改预期值这一步骤。CAS操作包含以下两个步骤：

1. 比较变量V的当前值和预期值E是否相等。
2. 如果相等，则将变量V的值更新为新值N，否则不做任何操作。

在执行CAS操作时，预期值E通常由当前线程在执行CAS操作之前获取，用于指定变量V的期望值。因此，可以将第一步骤视为将预期值E与变量V的当前值进行比较，判断它们是否相等。

如果比较结果为相等，则CAS操作会进入第二步骤，将变量V的值更新为新值N。否则，CAS操作不会执行任何操作，直接返回操作失败。

因此，可以将CAS操作视为一个原子操作，其中包含了两个步骤。由于CAS操作是原子的，因此可以保证多线程并发环境下对变量进行安全的读写操作。

总结一下：

因为CAS是⼀种原⼦操作，它是⼀种系统原语，是⼀条CPU的原⼦指令，从CPU层⾯保证它的原⼦性。
当多个线程同时使⽤CAS操作⼀个变量时，只有⼀个会胜出，并成功更新，其余均会失败，但失败的线程并不会被挂起，仅是被告知失败，并且允许再次尝试，当然也允许失败的线程放弃操作。

官林网