原子操作的Interlocked函數
// 自增操作 int32 n1 = 100; // n1=n1+1; r1=n1; int32 r1 = FPlatformAtomics::InterlockedIncrement(&n1); // n1=101 r1=101 // 自減操作 int32 n2 = 110; // n2=n2-1; r2=n2; int32 r2 = FPlatformAtomics::InterlockedDecrement(&n2); // n2=109 r2=109 // Fetch and Add操作 int32 n3 = 120; // r3=n3; n3=n3+5; int32 r3 = FPlatformAtomics::InterlockedAdd(&n3, 5); // r3=120 n3=125 // 數值Swap操作 int32 n4 = 130; // r4=n4; n4=8; int32 r4 = FPlatformAtomics::InterlockedExchange(&n4, 8); // r4=130 n4=8 // 指針Swap操作 int32 n51 = 140; int32 n52 = 141; int32* pn51 = &n51; int32* pn52 = &n52; // r5=pn51; pn51=pn52; void* r5 = FPlatformAtomics::InterlockedExchangePtr((void**)&pn51, pn52); // *r5=140 *pn51=141 *pn52=141 // 數值Compare and Swap操作 int32 n61 = 150; int32 n62 = 151; int32 n63 = 150; // r6=n61; if (n61==n63) {n61=n62;} int32 r6 = FPlatformAtomics::InterlockedCompareExchange(&n61, n62, n63); // r6=150 n61=151 n62=151 int32 n71 = 160; int32 n72 = 161; int32 n73 = 60; // r7=n71; if (n71==n73) {n71=n72;} int32 r7 = FPlatformAtomics::InterlockedCompareExchange(&n71, n72, n73); // r7=160 n71=160 n72=161 // 指針Compare and Swap操作 int32 n611 = 150; int32 n622 = 151; int32 n633 = 150; int32* pn611 = &n611; int32* pn622 = &n622; int32* pn633 = &n633; // r6x=pn611; if (pn611==pn633) {pn611=pn622;} 注：比較的是指針地址 void* r6x = FPlatformAtomics::InterlockedCompareExchangePointer((void**)&pn611, pn622, pn633); // r6x=pn611 *pn611=150 *pn622=151 int32 n711 = 160; int32 n722 = 161; int32* pn711 = &n711; int32* pn722 = &n722; int32* pn733 = &n711; // r7x=pn711; if (pn711==pn733) {pn711=pn722;} 注：比較的是指針地址 void* r7x = FPlatformAtomics::InterlockedCompareExchangePointer((void**)&pn711, pn722, pn733); // r7x=pn711 pn711=pn722 *pn711=161 *pn722=161 // 數值與運算 int32 n81 = 8; int32 n82 = 12; int32 r8 = FPlatformAtomics::InterlockedAnd(&n81, n82); //r8=8 n81=1000&1100=1000=8 n82=12 // 數值或運算 int32 n91 = 9; int32 n92 = 12; int32 r9 = FPlatformAtomics::InterlockedOr(&n91, n92); //r9=9 n91=1001|1100=1101=13 n92=12 // 數值異或運算 int32 na1 = 9; int32 na2 = 12; int32 ra = FPlatformAtomics::InterlockedXor(&na1, na2); // ra=9 na1=1001^1100=0101=5 na2=12
FCriticalSection（用戶模式下的臨界區段）
當有線程進入臨界區段時，其他線程必須等待。基於原子操作Interlocked函數實現。
優點：效率高（不需要昂貴的用戶態切換到內核態的上下文切換）
缺點：不能用於進程間同步，只能用於進程內各線程間同步
| 平台 | 實現類 |
| Windows | typedef FWindowsCriticalSection FCriticalSection; |
| Mac Unix Android IOS |
typedef FPThreadsCriticalSection FCriticalSection; |
| HoloLens | typedef FHoloLensCriticalSection FCriticalSection; |
FSystemWideCriticalSection（系統范圍的臨界區段）
當有線程進入臨界區段時，其他線程必須等待。基於內核對象Mutex（互斥體）實現。
優點：可用於系統范圍內進程間同步，也可以用於進程內各線程間同步
缺點：效率低（有昂貴的用戶態切換到內核態的上下文切換）
| 平台 | 實現類 |
| Windows | typedef FWindowsSystemWideCriticalSection FSystemWideCriticalSection; |
| Mac | typedef FMacSystemWideCriticalSection FSystemWideCriticalSection; |
| Unix | typedef FUnixSystemWideCriticalSection FSystemWideCriticalSection; |
| Android IOS HoloLens |
// 未實現 typedef FSystemWideCriticalSectionNotImplemented FSystemWideCriticalSection; |
FRWLock（讀寫鎖）
由於讀線程並不會破壞數據，因此讀寫鎖將對鎖操作的線程分成：讀線程和寫線程。以提高並發效率。
讀線程以共享模式（share）來獲取和釋放鎖，寫線程以獨占模式（exclusive）來獲取和釋放鎖。
當沒有寫線程時，各個讀線程可並發運行。寫線程與寫線程是互斥的；寫線程與讀線程也是互斥的。
| 平台 | 實現類 |
| Windows | typedef FWindowsRWLock FRWLock; |
| Mac Unix Android IOS |
typedef FPThreadsRWLock FRWLock; |
| HoloLens | typedef FHoloLensRWLock FRWLock; |
FEvent（事件對象）
基於操作系統內核對象實現。ue4中通過FEvent* FPlatformProcess::CreateSynchEvent(bool bIsManualReset)來創建；或者調用FEvent* GetSynchEventFromPool(bool bIsManualReset)從緩存池里面獲取一個。
注：bIsManualReset為TRUE表示為手動重置事件；為FALSE表示為自動重置事件。操作系統將所有等待該Event線程切換到就緒后，會自動調用Reset將Event設置成未觸發狀態。因此，開發者自己不需要顯示地調用Reset。
執行Trigger函數，可將Event設置成觸發狀態；執行Reset函數，可將Event設置成未觸發狀態。
調用Wait函數來等待一個Event。注：Event處於未觸發狀態時，會阻塞等待。
| 平台 | 實現類 |
| Windows | FEventWin : public FEvent |
| Mac Unix Android IOS |
FPThreadEvent : public FEvent |
| HoloLens | FEventHoloLens : public FEvent |
FSemaphore（信號量）
僅在windows平台上實現，詳見：FWindowsSemaphore
建議使用FEvent來替代
線程安全（Threadsafe）的容器
包括TArray,、TMap、TSet在內的容器都不是線程安全的，需要自己對同步進行管理。
| 類型 | 解釋說明 |
| TArrayWithThreadsafeAdd | 從TArray上派生 提供了AddThreadsafe函數來線程安全地往數組中添加元素
注1：不會引發擴容時，AddThreadsafe才線程安全 注2：其他的操作（Add、Remove、Empty等）都不是線程安全的
|
| TLockFreePointerListFIFO | 無鎖隊列（lock free queue），先進先出（FIFO）
基類FLockFreePointerFIFOBase template<class T, int TPaddingForCacheContention, uint64 TABAInc = 1> // TABAInc為解決無鎖編程中ABA問題添加的參數值 |
| TLockFreePointerListUnordered | 無鎖棧（lock free stack），后進先出（LIFO）
基類FLockFreePointerListLIFOBase template<class T, int TPaddingForCacheContention, uint64 TABAInc = 1> // TABAInc為解決無鎖編程中ABA問題添加的參數值 |
| TLockFreePointerListLIFO | 內存空隙為0的無鎖棧，后進先出（LIFO） 等價於TLockFreePointerListUnordered<T,TPaddingForCacheContention=0> |
| FStallingTaskQueue | 無鎖任務隊列
線程在while循環里不斷的從隊列里取任務然后執行，如果隊列是空的，就會空跑while循環。雖然循環沒有多少邏輯，也是會耗費系統資源的 比較好的辦法就是讓線程在沒有任務執行時Wait等待，當把任務加進隊列之后再Trigger喚醒線程，繼續while循環 FStallingTaskQueue就是用來作此優化的類，stalling就是擱置線程的意思。另外它包含兩個FLockFreePointerFIFOBase無鎖隊列，作為高優先級和低優先級隊列 雖然真正讓線程Wait等待和Trigger喚醒的地方並不是在這個類里實現的，但它維護了各個線程的擱置狀態 這些狀態記錄在一個TDoublePtr MasterState里，還是這個64位指針，不過這次它的低26位不是指針了，而是表示26個線程的擱置狀態，1表示被擱置，可以被喚醒 高於26位的部分仍然作為標記計數，防止ABA問題 |
| TQueue | 基於鏈表（linked list）實現的不能插隊（non-intrusive）的無鎖隊列（lock free queue），先進先出（FIFO） 有兩種模式（EQueueMode）：Mpsc（多生產者單消費者）和Spsc（單生產者單消費者）。 其中Spsc模式是無競爭（contention free）的。 從Head處入隊（Enqueue），從Tail處出隊（Dequeue）。示意圖如下： Tail Head | | V V | Node C | --> | Node B | --> | Node A | --> | nullptr |
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| TCircularQueue | 基於數組（TArray）實現的循環無鎖隊列，先進先出（FIFO） 在僅有一個生產者和一個消費者時，線程安全 |
線程安全（Threadsafe）的Helper工具類
| 類型 | 解釋說明 |
| FThreadSafeCounter | 基於原子操作的FPlatformAtomics::Interlocked函數實現的線程安全的int32計數器 如：FThreadSafeCounter OutstandingHeartbeats; |
| FThreadSafeCounter64 | 基於原子操作的FPlatformAtomics::Interlocked函數實現的線程安全的int64計數器 |
| FThreadSafeBool | 從FThreadSafeCounter上派生實現的線程安全的Bool |
| TThreadSingleton | 為每一個線程創建單例 |
| FThreadIdleStats | 從TThreadSingleton派生，用於計算各個線程的等待時間的統計邏輯 |
| FMemStack | 從TThreadSingleton派生，基於每個線程進行內存分配 |
| TLockFreeFixedSizeAllocator | 固定大小的lockfree的內存分配器 |
| TLockFreeClassAllocator | 從TLockFreeFixedSizeAllocator派生的對象內存分配器 |
| FScopeLock | 基於作用域的自旋鎖 利用c++的RAII（Resource Acquisition is Initialization）特性（即：對象構造的時候其所需的資源便應該在構造函數中初始化，而對象析構的時候則釋放這些資源），基於FCriticalSection實現的自旋鎖（或旋轉鎖）。 { |
| FScopedEvent | 基於作用域的同步事件 利用c++的RAII（Resource Acquisition is Initialization）特性，基於FEvent實現的同步等待事件。 { |
參考
Concurrency & Parallelism in UE4