CAS,全称为Compare-And-Swap(比较并交换),是一种 基于硬件的原子操作,用于实现无锁的并发控制。它通过比较内存位置的当前值和预期值,如果相等,则将内存位置的值更新为新值。整个过程是原子的,即在这个操作过程中不会被其他线程中断。CAS操作通常由CPU提供的专门指令(如Intel的CMPXCHG指令)来实现。
CAS操作包含三个参数:
内存位置(V):
要修改的变量的内存地址。
预期值(Expected Value):
CAS操作希望变量当前的值是什么。
新值(New Value):
如果内存位置的当前值等于预期值,那么将其更新为新值。
CAS操作的执行流程如下:
1. 比较内存位置的当前值和预期值是否相等。
2. 如果相等,则将内存位置的值更新为新值。
3. 如果不相等,则不做任何操作,返回当前内存位置的值,表示操作失败。
CAS操作的优势在于它能够避免传统加锁机制带来的性能开销,特别适用于高并发场景。通过硬件层面的原子操作,CAS确保了数据的一致性和线程安全性,同时保持了操作的轻量级和高效性。