Wie erkennt man, ob eine Operation im Kontext von Multithreading und Synchronisation atomar ist?

Eine Operation wird als atomar betrachtet, wenn sie vollständig ausgeführt wird oder gar nicht, ohne die Möglichkeit, durch andere Threads unterbrochen oder in einem Zwischenzustand beobachtet zu werden. Im Kontext der Multithread-Programmierung bedeutet dies, dass die Operation als unteilbare Aktion erfolgt.

Zum Beispiel ist das Inkrementieren einer Variablen möglicherweise nicht atomar, wenn es in mehrere Maschinenbefehle aufgeteilt ist. Damit eine Operation atomar ist, muss sie mit speziellen Primitive, wie atomaren Datentypen oder Prozessorbefehlen, ausgeführt werden.

In Swift kann man für atomare Operationen OSAtomic-Funktionen oder DispatchQueue zur Synchronisation verwenden. Ein Beispiel für ein atomares Inkrementieren mit DispatchQueue:

let queue = DispatchQueue(label: "atomic.queue")
var counter = 0

func atomicIncrement() {
    queue.sync {
        counter += 1
    }
}

Hier wird die Inkrement-Operation innerhalb eines synchronisierten Blocks ausgeführt, was sie aus Sicht anderer Threads atomar macht.