Compare-and-swap

Что такое CAS

CAS атомарно проверяет текущее значение и, если оно совпало с ожидаемым, заменяет его. Это «если-затем-записать» как одна неделимая операция — то, чего не хватало обычным if n == 0 { n = 1 }, где между проверкой и записью вклинивалась другая горутина.

CAS-loop

Если CAS не удался, значение тем временем изменил кто-то другой. Стандартный паттерн — повторить:

for {
    old := n.Load()
    new := old * 2
    if n.CompareAndSwap(old, new) {
        return new
    }
    // не вышло: кто-то изменил — перечитываем и пробуем снова
}

Цикл «прочитал — посчитал — попробовал записать» с повтором и есть CAS-loop. При умеренной конкуренции он быстрее мьютекса: нет блокировок, нет очередей — только редкие повторы при столкновениях.

Где живёт CAS

Add — отдельная аппаратная атомарная read-modify-write операция (на amd64 это инструкция LOCK XADD), а не цикл CAS под капотом. Явный CAS нужен, когда обновление не сводится к «прибавить»: удвоить, обменять местами, записать максимум. Любое «прочитал — вычислил новое из старого» на общей переменной — кандидат на CAS-loop.