Go语言中atomic包提供高效的无锁原子操作，支持整型和指针类型的原子读写、增减、交换及比较并交换（CAS），常用于计数器、状态标志和单例模式；布尔操作通过int32模拟，浮点型需转换为整型实现；使用时需传地址、保证对齐，CAS常配合循环重试，适用于高性能场景，但复杂逻辑推荐使用mutex以提升可读性和正确性。
Go语言中的原子操作由
sync/atomic包提供，主要用于在多goroutine环境下对基本数据类型进行安全的无锁操作。这些操作依赖底层CPU指令实现，效率高，适用于计数器、状态标志等场景。以下是
atomic包中常用函数的详细说明。
1. 整型原子操作（int32, int64, uint32, uint64, uintptr）
atomic包支持对整型变量的原子读写、增减、比较并交换等操作。常用函数包括： atomic.LoadXXX(&val)
原子读取值。例如：
atomic.LoadInt32(&counter)
atomic.LoadInt64(&counter)
atomic.LoadUint32(&flag)
atomic.LoadUint64(&id)
atomic.LoadPointer(&ptr)
原子写入值。例如：
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atomic.StoreInt32(&counter, 10)
atomic.StoreInt64(&counter, 20)
原子增加并返回新值。适用于计数器场景：
atomic.AddInt32(&counter, 1)
atomic.AddInt64(&counter, 5)
atomic.AddUint32(&total, 100)
原子交换，返回旧值：
old := atomic.SwapInt32(&flag, 1)
比较并交换（CAS），仅当当前值等于
old时才设置为
new，返回是否成功。这是实现无锁算法的核心：
if atomic.CompareAndSwapInt32(&state, 0, 1) { ... }- 常用于状态机切换、单例初始化等场景
2. 指针原子操作
通过
unsafe.Pointer可实现任意类型的原子指针操作，常用于无锁数据结构。 atomic.LoadPointer(&ptr)
原子读取指针值，需配合
unsafe.Pointer使用。 atomic.StorePointer(&ptr, newPtr)
原子写入指针。
atomic.SwapPointer(&ptr, new)原子交换指针值。
atomic.CompareAndSwapPointer(&ptr, old, new)指针版本的CAS操作。
示例：实现线程安全的单例懒加载
var instance *MyStruct
var oncePtr unsafe.Pointer
func GetInstance() *MyStruct {
p := (*MyStruct)(atomic.LoadPointer(&oncePtr))
if p == nil {
p = &MyStruct{}
if atomic.CompareAndSwapPointer(&oncePtr, nil, unsafe.Pointer(p)) {
}
}
return p
}
3. 布尔值的原子操作（通过int32模拟）
Go标准库未提供
atomic.Bool，通常用
int32模拟：
- 0 表示 false，1 表示 true
- 使用
atomic.CompareAndSwapInt32
实现状态切换
示例：
var running int32
func start() {
if atomic.CompareAndSwapInt32(&running, 0, 1) {
// 执行启动逻辑
}
}
4. 注意事项与使用建议
使用
atomic包时需注意以下几点：
- 操作对象必须是地址，传参应为
&variable
- 变量应确保对齐，避免性能下降或panic（Go编译器通常自动处理）
- 不支持浮点型的原子操作，需用
atomic.Uint64
配合math.Float64bits
转换实现 - CAS操作常配合循环使用，实现重试机制
示例：安全递增int64计数器（平台兼容）
var counter int64
func inc() {
for {
old := atomic.LoadInt64(&counter)
if atomic.CompareAndSwapInt64(&counter, old, old+1) {
break
}
}
}
基本上就这些。atomic包提供了高效、底层的同步原语，适合对性能要求高的场景。但逻辑复杂时，建议优先使用
mutex以保证可读性和正确性。
