一、CAS说明

CAS（Compare and Swap）是计算机科学中的一种原子操作，用于实现多线程或并发编程时的同步机制。原子操作是不可中断的单个操作，要么全部完成，要么一点也不完成，没有中间状态。

CAS原子操作包含以下三个主要步骤：

1. 比较：首先，它会比较内存中的某个值与预期值（期望值）是否相等。

2. 交换：如果比较的结果相等，就会将内存中的该值替换为新的值。

3. 返回：最后，它会返回操作之前的旧值。

这些步骤在执行过程中不会被其他线程中断，确保原子性。

在多线程环境中，CAS可用于实现非阻塞算法，通常用于解决并发问题。它是乐观锁的一种形式，因为它不会阻塞其他线程，而是在操作执行前检查数据是否发生了变化。

虽然CAS操作保证了原子性，但需要注意的是，在高并发的情况下，可能会发生竞争条件（Race Condition）。多个线程同时进行CAS操作，如果同时读取到相同的预期值，只有一个线程能够成功执行CAS操作，而其他线程则可能需要重新尝试。

CAS操作通常由硬件提供支持，也可由编程语言或库函数提供。在Java中，java.util.concurrent包中的Atomic类提供了CAS的实现，例如AtomicInteger、AtomicLong等。

总结一下，CAS原子操作是一种用于实现并发编程的同步机制，通过比较并交换来确保对共享数据的原子性操作，从而避免了传统锁定机制可能带来的性能损耗。

二、C11支持原子操作

C11（C语言标准的2011年版本）引入了一组原子操作的支持，这些操作可以在多线程环境下实现原子性操作。这些原子操作使用了一些特殊的数据类型和函数来确保操作的原子性，防止多个线程同时访问共享数据时出现竞争条件和数据不一致的问题。

C11中原子操作相关的内容主要包括以下几个方面：

1. 原子类型：C11引入了一些特殊的原子类型，例如`atomic_int`、`atomic_uint`、`atomic_long`、`atomic_ulong`等。这些类型用于声明原子变量，确保对它们的操作是原子的。

2. 原子加载和存储：C11提供了一系列的原子加载和存储操作，用于从原子变量中读取值和存储值。这些操作确保读取和写入操作的原子性，防止其他线程的干扰。

3. 原子比较和交换：C11支持原子比较和交换操作（Atomic Compare and Swap，缩写为CAS），用于比较原子变量的值与预期值是否相等，如果相等，则将新值存储到原子变量中。这是一种常用的原子操作，可以用来实现乐观锁等并发算法。

4. 原子操作函数：C11中提供了一系列的原子操作函数，用于执行不同的原子操作，包括加载、存储、比较和交换等。

使用C11原子操作可以方便地实现多线程编程，并提供了一种更加高效和安全的处理共享数据的方式。不过需要注意的是，原子操作并不能解决所有的并发问题，有时候还需要结合其他的同步机制（如互斥锁、条件变量等）来实现更复杂的并发算法。

下面是一个简单的示例，展示了如何使用C11的原子操作来进行加法操作：

#include