在属性声明中,原子和非原子意味着什么?

@property(nonatomic, retain) UITextField *userName;
@property(atomic, retain) UITextField *userName;
@property(retain) UITextField *userName;

这三者之间的操作差异是什么?


原子:

原子保证以原子的方式访问财产。例如,它总是返回一个完全初始化的对象,一个线程上的属性的任何获取/设置都必须在另一个线程访问它之前完成。

如果你想象一下下面的函数同时出现在两个线程上,你就会明白为什么结果不好看。

-(void) setName:(NSString*)string
{
  if (name)
  {
    [name release]; 
    // what happens if the second thread jumps in now !?
    // name may be deleted, but our 'name' variable is still set!
    name = nil;
  }

  ...
}

赞成的意见:每次返回完全初始化的对象是多线程情况下的最佳选择。

欺骗:性能受到影响,执行速度稍慢

非原子:

与Atomic不同,它不能确保每次都返回完全初始化的对象。

赞成的意见:执行速度极快。

欺骗:在多线程的情况下,可能会产生垃圾值。


首先最简单的回答是:第二个例子之间没有区别。默认情况下,属性访问器是原子的。

非垃圾收集环境中的原子访问器(即,当使用retain/release/autorelease时)将使用锁来确保另一个线程不会干扰值的正确设置/获取。

有关更多信息以及创建多线程应用程序时的其他注意事项,请参阅苹果Objective-C 2.0文档的“性能和线程”部分。


苹果的文档中对此进行了解释,但下面是一些实际发生情况的示例。

请注意,没有“atomic”关键字,如果不指定“nonatomic(非原子)”,则属性是原子的,但显式指定“atomic”将导致错误。

如果不指定“非原子”,则该属性是原子的,但如果需要,在最近的版本中仍然可以显式指定“原子”。

//@property(nonatomic, retain) UITextField *userName;
//Generates roughly

- (UITextField *) userName {
    return userName;
}

- (void) setUserName:(UITextField *)userName_ {
    [userName_ retain];
    [userName release];
    userName = userName_;
}

现在,原子变体有点复杂:

//@property(retain) UITextField *userName;
//Generates roughly

- (UITextField *) userName {
    UITextField *retval = nil;
    @synchronized(self) {
        retval = [[userName retain] autorelease];
    }
    return retval;
}

- (void) setUserName:(UITextField *)userName_ {
    @synchronized(self) {
      [userName_ retain];
      [userName release];
      userName = userName_;
    }
}

基本上,原子版本必须使用锁以保证线程安全,并且还会碰撞对象上的引用计数(以及自动释放计数以平衡它),从而保证该对象对于调用者存在,否则如果另一个线程正在设置该值,则存在潜在的争用条件,导致引用计数降至0。

实际上,根据财产是标量值还是对象,以及保留、复制、只读、非原子等交互方式,这些东西的工作方式有很多不同的变体。一般来说,属性合成器只知道如何为所有组合做“正确的事情”。


最后两个是相同的;“atomic”是默认行为(请注意,它实际上不是一个关键字;它仅在不存在非atomic的情况下被指定——在最近版本的llvm/claung中,atomic被添加为关键字)。

假设您正在@合成方法实现,原子与非原子将更改生成的代码。如果您正在编写自己的setter/getter,原子/非原子/保留/分配/复制只是建议。(注意:@synthey现在是LLVM最新版本中的默认行为。也不需要声明实例变量;它们也会自动合成,并且在名称前加一个_,以防止意外的直接访问)。

使用“atomic”,合成的setter/getter将确保始终从getter返回或由setter设置整个值,而不管setter在任何其他线程上的活动如何。也就是说,如果线程A位于getter的中间,而线程B调用setter,则实际可行的值(很可能是自动释放的对象)将返回给A中的调用方。

在非原子中,没有这样的保证。因此,非原子比“原子”快得多。

“原子”不做的是保证线程安全。如果线程A同时调用getter,而线程B和C使用不同的值调用setter,那么线程A可能会得到返回的三个值中的任何一个值——在调用setter之前的值,或者在B和C中传递给setter的值。同样,对象可能会以B或C的值结束,这是无法分辨的。

确保数据完整性——多线程编程的主要挑战之一——是通过其他方式实现的。

添加到此:

当使用多个依赖财产时,单个属性的原子性也不能保证线程安全。

考虑:

 @property(atomic, copy) NSString *firstName;
 @property(atomic, copy) NSString *lastName;
 @property(readonly, atomic, copy) NSString *fullName;

在这种情况下,线程A可以通过调用setFirstName:然后调用setLastName:来重命名对象。同时,线程B可以在线程A的两次调用之间调用fullName,并将接收新的名字和旧的姓氏。

要解决这个问题,您需要一个事务模型。也就是说,某些其他类型的同步和/或排除允许在更新依赖财产时排除对fullName的访问。


没有这样的关键字“atomic”

@property(atomic, retain) UITextField *userName;

我们可以使用上面的

@property(retain) UITextField *userName;

请参阅堆栈溢出问题,如果我使用@property(atomic,retain)NSString*myString,我会遇到问题。


了解差异的最佳方法是使用以下示例。

假设有一个名为“name”的原子字符串属性,如果您从线程A调用[self-setName:@“A”],从线程B调用[selfsetName:@“B”],并从线程C调用[self name],那么不同线程上的所有操作都将串行执行,这意味着如果一个线程正在执行setter或getter,那么其他线程将等待。

这使得属性“name”读/写安全,但如果另一个线程D同时调用[namerelease],那么这个操作可能会产生崩溃,因为这里没有setter/getter调用。这意味着一个对象是读/写安全的(ATOMIC),但不是线程安全的,因为另一个线程可以同时向该对象发送任何类型的消息。开发人员应确保此类对象的线程安全。

如果属性“name”是非原子的,那么上面示例中的所有线程(A、B、C和D)将同时执行,产生任何不可预测的结果。在原子的情况下,A、B或C中的任何一个将首先执行,但D仍然可以并行执行。


我在这里找到了原子和非原子财产的一个很好的解释。以下是一些相关文本:

“原子”意味着它不能分解。在OS/编程术语中,原子函数调用是一个不能中断的调用——必须执行整个函数,并且在完成之前,不能通过操作系统通常的上下文切换将其从CPU中移出。万一你不知道:由于CPU一次只能做一件事,操作系统会在很小的时间段内对所有正在运行的进程轮流访问CPU,从而产生多任务的错觉。CPU调度器可以(并且确实)在进程执行的任何时间点中断进程,即使是在函数调用中间。因此,对于像更新共享计数器变量这样的操作,如果两个进程可以同时尝试更新变量,则必须“原子”地执行这些操作,即,每个更新操作必须完整完成,然后才能将任何其他进程交换到CPU上。所以我猜测,在这种情况下,原子意味着属性读取器方法不能被中断,实际上意味着该方法读取的变量不能中途更改其值,因为其他线程/调用/函数被交换到CPU上。

因为原子变量不能被中断,所以它们在任何时候包含的值(线程锁)都保证不会被破坏,尽管确保这个线程锁会使对它们的访问变慢。另一方面,非原子变量不能保证这一点,但确实提供了快速访问的奢侈。总之,当您知道变量不会被多个线程同时访问时,可以使用非原子的,这样可以加快速度。


原子的

是默认行为将确保当前进程在另一个进程访问变量之前由CPU完成速度不快,因为它可以确保整个过程完全完成

非原子的

不是默认行为更快(对于合成代码,即使用@property和@synthetic创建的变量)非线程安全当两个不同的进程同时访问同一变量时,可能会导致意外行为


这个问题的其他优秀答案已经定义了语法和语义。因为执行和性能没有很好地详细描述,我将补充我的答案。

这三者之间的功能差异是什么?

我一直认为原子是一个默认值,这很奇怪。在我们工作的抽象级别上,使用类的原子财产作为实现100%线程安全的工具是一个很难的情况。对于真正正确的多线程程序,几乎肯定需要程序员的干预。同时,性能特征和执行还没有详细描述。多年来,我编写了一些大量的多线程程序,一直在声明我的财产是非原子的,因为原子对于任何目的都是不敏感的。在讨论原子和非原子财产这个问题的细节时,我做了一些分析,遇到了一些奇怪的结果。

处决

好的。我首先要澄清的是,锁定实现是由实现定义和抽象的。Louis在他的示例中使用了@synchronized(self)——我认为这是一个常见的混淆来源。该实现实际上没有使用@synchronized(self);它使用对象级自旋锁。Louis的插图很适合使用我们都熟悉的结构进行高级插图,但重要的是要知道它没有使用@synchronized(self)。

另一个区别是,原子财产将在getter中保留/释放对象的循环。

表演

这里有一个有趣的部分:在无竞争(例如单线程)的情况下,使用原子属性访问的性能在某些情况下会非常快。在不太理想的情况下,使用原子访问的开销可能是非原子访问的20倍以上。而使用7个线程的Contested情况下,三字节结构(2.2 GHz Core i7四核,x86_64)的速度慢了44倍。三字节结构是一个非常慢的属性的示例。

有趣的补充说明:三字节结构的用户定义访问器比合成原子访问器快52倍;或合成非原子存取器速度的84%。

在有争议的情况下,物体也可以超过50倍。

由于实现中的优化和变化的数量,很难在这些环境中测量真实世界的影响。你可能经常听到这样的话:“相信它,除非你分析并发现它是个问题”。由于抽象级别的原因,实际上很难衡量实际影响。从概要文件中提取实际成本可能非常耗时,而且由于抽象,非常不准确。同样,ARC与MRC可以产生巨大的差异。

因此,让我们后退一步,不关注属性访问的实现,我们将包括像objc_msgSend这样的常见问题,并在无争议的情况下(以秒为单位的值)检查对NSString getter的许多调用的一些实际高级结果:

MRC|非原子|手动实现的getter:2MRC|非原子|合成吸气剂:7MRC|原子|合成吸气剂:47ARC |非原子|合成吸气剂:38(注意:ARC在此添加了循环引用计数)ARC |原子|合成吸气剂:47

正如你可能已经猜到的,引用计数活动/循环是原子论和ARC下的一个重要贡献。你也会在有争议的案例中看到更大的差异。

虽然我非常关注性能,但我还是说Semantics First!。同时,性能对于许多项目来说是一个低优先级。然而,了解您所使用的技术的执行细节和成本当然不会有什么坏处。你应该根据自己的需要、目的和能力使用正确的技术。希望这将节省您几个小时的比较,并帮助您在设计程序时做出更明智的决定。


原子意味着只有一个线程访问变量(静态类型)。原子是线程安全的,但它很慢。

非原子意味着多个线程访问变量(动态类型)。非原子线程不安全,但速度很快。


在阅读了这么多文章、StackOverflow文章和制作用于检查变量属性的演示应用程序后,我决定将所有属性信息放在一起:

atomic//默认非原子的strong=保留//默认弱=未染色保持分配//默认值未染色的复制只读的readwrite//默认

在iOS中的可变属性属性或修饰符一文中,您可以找到上述所有属性,这肯定会对您有所帮助。

原子的原子意味着只有一个线程访问变量(静态类型)。atomic是线程安全的。但它的性能很慢原子是默认行为非垃圾收集环境中的原子访问器(即,当使用retain/release/autorelease时)将使用锁来确保另一个线程不会干扰值的正确设置/获取。它实际上不是一个关键字。例子:@属性(retain)NSString*name;@综合名称;非原子的非原子意味着多线程访问变量(动态类型)。非原子是线程不安全的。但它的性能很快非原子不是默认行为。我们需要在属性属性中添加非原子关键字。当两个不同的进程(线程)同时访问同一变量时,可能会导致意外行为。例子:@属性(非原子,保留)NSString*name;@综合名称;


原子=螺纹安全

非原子=无线程安全

螺纹安全:

如果实例变量在从多个线程访问时行为正确,则它们是线程安全的,而不考虑运行时环境对这些线程执行的调度或交织,并且调用代码部分没有额外的同步或其他协调。

在我们的背景下:

如果一个线程更改了实例的值,则所有线程都可以使用更改的值,并且一次只有一个线程可以更改该值。

在何处使用原子:

如果要在多线程环境中访问实例变量。

原子的含义:

没有非原子的速度快,因为非原子的运行时不需要任何看门狗的工作。

在何处使用非原子:

如果实例变量不会被多个线程更改,您可以使用它。它可以提高性能。


默认值是原子的,这意味着无论何时使用该属性都会降低性能,但它是线程安全的。Objective-C的作用是设置一个锁,因此只要执行setter/getter,只有实际线程才能访问变量。

具有ivar_internal的属性的MRC示例:

[_internal lock]; //lock
id result = [[value retain] autorelease];
[_internal unlock];
return result;

因此,后两项相同:

@property(atomic, retain) UITextField *userName;

@property(retain) UITextField *userName; // defaults to atomic

另一方面,非原子对代码没有任何影响。所以只有当你自己编写安全机制时,它才是线程安全的。

@property(nonatomic, retain) UITextField *userName;

关键字根本不必写为第一个属性属性。

别忘了,这并不意味着整个属性是线程安全的。只有setter/getter的方法调用是。但是如果您使用setter,然后同时使用2个不同线程的getter,那么它也可能会被破坏!


如果您在多线程代码中使用属性,那么您将能够看到非原子属性和原子属性之间的区别。非原子比原子快,原子是线程安全的,而不是非原子的。

Vijayendra Tripathi已经给出了一个多线程环境的示例。


Atomic是线程安全的,它很慢,而且它很好地保证(不保证)无论有多少线程试图访问同一区域,都只提供锁定值。使用atomic时,在该函数中编写的一段代码成为关键部分的一部分,一次只能执行一个线程。

它只保证螺纹安全;它不能保证这一点。我的意思是,你们为你们的汽车雇佣了一名专家司机,但这并不能保证汽车不会发生事故。然而,可能性仍然微乎其微。

原子——它无法分解,所以结果是意料之中的。使用非原子-当另一个线程访问内存区域时,它可以修改它,因此结果是意外的。

代码对话:

原子使属性线程的getter和setter安全。例如,如果你写了:

self.myProperty = value;

是线程安全的。

[myArray addObject:@"Abc"] 

不是线程安全的。


原子属性确保保留完全初始化的值,而不管有多少线程在其上执行getter和setter。

非原子属性指定合成访问器只需直接设置或返回一个值,而不保证从不同线程同时访问同一个值会发生什么。


原子意味着一次只能有一个线程访问变量(静态类型)。原子是线程安全的,但它很慢。

非原子意味着多个线程可以同时访问变量(动态类型)。非原子线程不安全,但速度很快。


如果您使用的是atomic,这意味着线程将是安全且只读的。如果您使用的是非原子的,这意味着多个线程访问变量,并且线程不安全,但它执行速度很快,执行了读写操作;这是一种动态类型。


在开始之前:您必须知道内存中的每个对象都需要从内存中解除分配,才能生成新的写入程序。你不能像在纸上那样简单地在上面写字。您必须首先擦除(解除锁定)它,然后才能写入它。如果在擦除完成(或完成一半)的时候,还没有写入任何内容(或写入一半),而您尝试读取它可能会非常困难!原子和非原子帮助你以不同的方式处理这个问题。

首先阅读这个问题,然后阅读Bbum的答案。此外,请阅读我的摘要。


原子将始终保证

如果两个不同的人想同时阅读和写作,你的论文就不会燃烧!-->即使在竞争条件下,您的应用程序也不会崩溃。如果一个人正在尝试写,并且只写了8个字母中的4个,那么没有人可以在中间读,只有当所有8个字母都写了之后才能进行读取-->“仍在写的线程”上不会发生读取(get),即如果要写入8个字节到字节,并且只写入了4个字节,到那时为止,您不允许从中读取。但既然我说它不会崩溃,那么它将从自动释放对象的值中读取。如果在写作之前,你已经删除了之前写在纸上的内容,然后有人想要阅读,你仍然可以阅读。怎样您将从类似于Mac OS垃圾箱的内容中读取内容(因为垃圾箱尚未被100%擦除……它处于边缘状态)--->如果ThreadA在ThreadB已解除分配写入时读取,您将从ThreadB的最终完全写入值中获得一个值,或者从自动释放池中获得一些值。

保留计数是Objective-C中管理内存的方式。创建对象时,其保留计数为1。当您发送对象为保留消息,其保留计数递增1。什么时候如果向对象发送释放消息,则其保留计数将递减通过1。向对象发送自动释放消息时,其保留计数在将来的某个阶段减1。如果对象保留计数减为0,则解除分配。

Atomic不能保证线程安全,但它对实现线程安全很有用。线程安全与您如何编写代码/从哪个线程队列读取/写入代码有关。它只保证不可崩溃的多线程。


什么多线程和线程安全不同吗?

对多线程意味着:多个线程可以同时读取一段共享数据,我们不会崩溃,但这并不能保证您不会从非自动释放的值读取数据。通过线程安全,可以保证您读取的内容不会自动释放。默认情况下,我们没有使所有内容都原子化的原因是,存在性能成本,而且大多数情况下并不真正需要线程安全。我们的代码有几个部分需要它,对于这几个部分,我们需要使用锁、互斥锁或同步以线程安全的方式编写代码。


非原子的

因为没有像Mac OS垃圾箱这样的东西,所以没有人关心你是否总是得到一个值(<--这可能会导致崩溃),也没有人会在意是否有人试图在你的写作过程中读到一半(虽然在内存中写的一半与在纸上写的一半有很大不同,但在内存中,它可能会给你一个前所未有的愚蠢值,而在纸上,你只能看到一半的内容)-->不保证不会崩溃,因为它不使用自动释放机制。不保证读取完整的写入值!比原子更快


总体而言,它们在两个方面有所不同:

崩溃或不是因为有或没有自动释放池。允许在“尚未完成写入或空值”的中间读取,或不允许且仅允许在值完全写入时读取。


原子:通过使用NSLOCK锁定线程来确保线程安全。

非原子:由于没有线程锁定机制,因此无法确保线程安全。


原子(默认)默认为Atomic:如果不键入任何内容,则属性为原子的如果您尝试从它,您将返回一个有效值。它不做任何保证关于这个值可能是什么,但你会得到好的数据,而不是只是垃圾记忆。如果您有多个线程或多个进程指向一个变量,一个线程可以读取,另一个线程可以写入。如果他们同时命中时间,读取器线程保证获得以下两个值之一:在改变之前或改变之后。什么原子没有给你任何形式的保证可能会得到。原子通常与线程安全相混淆,这是不正确的。你需要保证你的线程安全其他方式。然而,atomic将保证,如果您尝试阅读,你会得到某种价值。非原子的另一方面,非原子的,正如你可能猜到的,只是意味着,“不要做原子的事情。”你失去的是保证你总是要得到一些东西。如果你试着在写,你可以取回垃圾数据。但另一方面,你去快一点。因为原子财产必须发挥一些魔力为了保证你会得到一个值,它们有点慢。如果这是一个你经常访问的财产,你可能想放弃降到非原子,以确保你不会导致那样的速度处罚

在此处查看更多信息:https://realm.io/news/tmi-objective-c-property-attributes/


为了简化整个混淆,让我们了解互斥锁。

互斥锁,根据名称,锁定对象的可变性。因此,如果对象由一个类访问,则其他任何类都不能访问同一对象。

在iOS中,@synchronous还提供互斥锁。现在它以FIFO模式运行,并确保流不受共享同一实例的两个类的影响。然而,如果任务位于主线程上,请避免使用原子财产访问对象,因为它可能会保留UI并降低性能。


事实是,他们使用自旋锁来实现原子属性。代码如下:

 static inline void reallySetProperty(id self, SEL _cmd, id newValue, 
      ptrdiff_t offset, bool atomic, bool copy, bool mutableCopy) 
    {
        id oldValue;
        id *slot = (id*) ((char*)self + offset);

        if (copy) {
            newValue = [newValue copyWithZone:NULL];
        } else if (mutableCopy) {
            newValue = [newValue mutableCopyWithZone:NULL];
        } else {
            if (*slot == newValue) return;
            newValue = objc_retain(newValue);
        }

        if (!atomic) {
            oldValue = *slot;
            *slot = newValue;
        } else {
            spin_lock_t *slotlock = &PropertyLocks[GOODHASH(slot)];
            _spin_lock(slotlock);
            oldValue = *slot;
            *slot = newValue;        
            _spin_unlock(slotlock);
        }

        objc_release(oldValue);
    }

-原子意味着只有一个线程访问变量(静态类型)。-原子是线程安全的。-但它的性能很慢

如何申报:

由于原子是默认的,

@property (retain) NSString *name;

实现文件中的AND

self.name = @"sourov";

假设与三个财产相关的任务是

 @property (retain) NSString *name;
 @property (retain) NSString *A;
 @property (retain) NSString *B;
 self.name = @"sourov";

所有财产并行工作(如异步)。

如果从线程A调用“name”,

And

同时如果你打电话

[self setName:@"Datta"]

从线程B,

现在,如果*name属性是非原子的,那么

它将返回A的值“Datta”它将返回B的值“Datta”

这就是为什么非原子被称为线程不安全的原因,但由于并行执行,它的性能很快

现在如果*name属性是原子的

这将确保A的价值“Sourov”然后它将返回B的值“Datta”

这就是为什么原子被称为线程安全和这就是为什么它被称为读写安全

这种情况操作将连续执行。性能缓慢

-非原子意味着多线程访问变量(动态类型)。

-非原子是线程不安全的。

-但它的性能很快

-非原子不是默认行为,我们需要在属性属性中添加非原子关键字。

对于In Swift确认Swift财产在ObjC意义上是非原子的。一个原因是,您需要考虑每个属性的原子性是否足以满足您的需求。

参考:https://forums.developer.apple.com/thread/25642

有关更多信息,请访问网站http://rdcworld-iphone.blogspot.in/2012/12/variable-property-attributes-or.html


原子财产(Atomic properties):-当一个变量被赋值为原子属性时,意味着它只有一个线程访问权限,并且它是线程安全的,从性能角度来看速度较慢,那么它将具有默认行为。

非原子财产:-当一个变量被赋值为非原子属性时,这意味着它具有多线程访问权限,并且它不是线程安全的,从性能角度来看速度很快,它将具有默认行为,并且当两个不同的线程要同时访问该变量时,它将产生意外的结果。


原子性原子(默认)

默认为Atomic:如果不键入任何内容,则属性为原子的如果您尝试从它,您将返回一个有效值。它不做任何保证关于这个值可能是什么,但你会得到好的数据,而不是只是垃圾记忆。如果您有多个线程或多个进程指向一个变量,一个线程可以读取,另一个线程可以写入。如果他们同时命中时间,读取器线程保证获得以下两个值之一:在改变之前或改变之后。什么原子没有给你任何形式的保证可能会得到。原子通常与线程安全相混淆,这是不正确的。你需要保证你的线程安全其他方式。然而,atomic将保证,如果您尝试阅读,你会得到某种价值。

非原子的

另一方面,非原子的,正如你可能猜到的,只是意味着,“不要做原子的事情。”你失去的是保证你总是要得到一些东西。如果你试着在写,你可以取回垃圾数据。但另一方面,你去快一点。因为原子财产必须发挥一些魔力为了保证你会得到一个值,它们有点慢。如果这是一个你经常访问的财产,你可能想放弃降到非原子,以确保你不会导致那样的速度处罚通道

礼貌https://academy.realm.io/posts/tmi-objective-c-property-attributes/

原子性属性属性(原子性和非原子性)没有反映在相应的Swift属性声明中,但是当从Swift访问导入的属性时,Objective-C实现的原子性保证仍然有效。

所以 — 如果你在Objective-C中定义了一个原子属性,当Swift使用它时,它仍然是原子属性。

礼貌https://medium.com/@YogevSitton/atomic-vs-非原子属性-拉什课程-d11c23f4366c


在单行中:

原子是线程安全的。非原子是线程不安全的。