使用 atomicCAS 自定义原子操作
使用比较并交换实现任意更新
使用 atomicCAS 自定义原子操作 是 CoddyKit 上的免费 CUDA Academy 课时。 这是第 4 节课，共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 CUDA Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 CUDA Academy 课程共包含 4 节课。
内置操作不够用时
内置原子操作涵盖加法、最大值、交换等功能。但如果您需要的原子更新并未提供，该怎么办？请认识 atomicCAS。🔁
比较并交换
atomicCAS 表示比较并交换。只有当当前值与预期值匹配时，它才会写入新值，而且整个过程是一个原子步骤。
atomicCAS(addr, expected, desired);它会返回什么
atomicCAS 返回实际存储的值。如果它等于您的预期值，交换就成功了；否则，说明其他线程先修改了该值。
重试循环
核心模式是一个循环：读取当前值，计算新值，尝试交换，并不断重复，直到 atomicCAS 确认成功。
代码中的 CAS 循环
这个循环会不断重试，直到在您读取和写入之间不再有其他线程插入操作。这正是自定义原子操作的核心。
do {
old = *addr;
newv = f(old);
} while (atomicCAS(addr, old, newv) != old);构建任意操作
将任意函数放在 f 的位置，就能得到它的原子版本。CAS 让您可以构建硬件从未直接提供的更新操作。
旧硬件上的原子浮点操作
在原生浮点原子操作出现之前，人们会通过 __int_as_float 技巧，使用 atomicCAS 操作位模式来模拟浮点数的 atomicAdd。
循环为何会自旋
在竞争激烈时，交换操作经常失败并重试。每次失败都意味着另一个线程抢先成功，因此热点地址会让 CAS 循环自旋更久。
进度得到保证
即使需要重试，该算法仍然是无锁的：每当交换操作失败时，必定有其他线程取得了进展。系统永远不会停滞。
匹配位宽
atomicCAS 只支持特定的位宽，例如 32 位和 64 位。请将数据转换为匹配的整数类型，以便比较操作针对原始位进行。
优先使用内置操作
如果存在内置原子操作，请优先使用它；这样更快也更简单。只有在其他方式都无法满足自定义更新需求时，才使用 atomicCAS。
快速检查
检查您对比较并交换的理解。
回顾：自定义原子操作
您已经学会了：atomicCAS 加上重试循环可以构建任意原子更新，保持无锁特性，但在竞争激烈时可能会自旋。✅
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常见问题解答
「使用 atomicCAS 自定义原子操作」课时是免费的吗？
是的 — 「使用 atomicCAS 自定义原子操作」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 CUDA Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 CUDA Academy 课程共包含 4 节课。
「使用 atomicCAS 自定义原子操作」这节课中我会学到什么？
使用比较并交换实现任意更新 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 CUDA Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。
学习 CUDA Academy 需要有经验吗？
无需任何先前经验。CoddyKit 上的 CUDA Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。 这是第 4 节课，共 4 节。
「使用 atomicCAS 自定义原子操作」课时需要多长时间？
大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。
我能在这节 CUDA Academy 课中编写并运行代码吗？
能。每节 CUDA Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。
此课程中的所有课时
- GPU 上的竞态条件
- atomicAdd 及相关操作
- 构建直方图
- 使用 atomicCAS 自定义原子操作