std::sync::atomic - アトミック操作

ロックフリーのアトミック操作。カウンタやフラグなどの単純な共有変数に使用します。

対応バックエンド: Native (LLVM) のみ

最終更新: 2026-02-08

基本的な使い方

import std::sync::atomic::store_i32;
import std::sync::atomic::load_i32;
import std::sync::atomic::fetch_add_i32;
import std::thread::spawn;
import std::thread::join;
import std::io::println;

int counter = 0;

void* increment(void* arg) {
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        fetch_add_i32(&counter, 1);
    }
    return 0 as void*;
}

int main() {
    store_i32(&counter, 0);

    ulong t1 = spawn(increment as void*);
    ulong t2 = spawn(increment as void*);
    join(t1);
    join(t2);

    int result = load_i32(&counter);
    println("Counter: {result}");  // 2000
    return 0;
}

Compare-and-Swap (CAS)

ロックフリーアルゴリズムの基本操作です。

import std::sync::atomic::compare_exchange_i32;
import std::sync::atomic::load_i32;

int shared = 0;

// アトミックに値を更新（CASループ）
void atomic_update(int* ptr, int new_value) {
    int expected = load_i32(ptr);
    while (!compare_exchange_i32(ptr, &expected, new_value)) {
        // expectedには現在の値が書き戻される
        // ループして再試行
    }
}

API一覧

int (32-bit)

関数 戻り値 説明
load_i32(ptr) int アトミック読み取り
store_i32(ptr, value) void アトミック書き込み
fetch_add_i32(ptr, value) int 加算して旧値を返す
fetch_sub_i32(ptr, value) int 減算して旧値を返す
compare_exchange_i32(ptr, &expected, desired) bool CAS操作

long (64-bit)

関数 戻り値 説明
load_i64(ptr) long アトミック読み取り
store_i64(ptr, value) void アトミック書き込み
fetch_add_i64(ptr, value) long 加算して旧値を返す
fetch_sub_i64(ptr, value) long 減算して旧値を返す
compare_exchange_i64(ptr, &expected, desired) bool CAS操作

Mutex vs Atomic

比較 Mutex Atomic
ロック あり なし（ロックフリー）
複数フィールドの同時更新 ✅ 可能 ❌ 1変数のみ
パフォーマンス やや遅い 高速
用途 複雑な共有状態 カウンタ、フラグ

関連: スレッド · Mutex · Channel