Eine atomare Operation, im Kontext der Informatik und Softwareentwicklung, bezeichnet eine Arbeitseinheit, die unzerteilbar ist und nicht unterbrochen oder in kleinere Teile gegliedert werden kann.

Das bedeutet, dass, wenn eine atomare Operation ausgeführt wird, garantiert ist, dass sie vollständig oder gar nicht abgeschlossen wird, ohne jede Interferenz von anderen Prozessen oder Threads. Atomare Operationen sind wesentlich in der parallelisierten Programmierung, wo mehrere Threads oder Prozesse gleichzeitig laufen und auf geteilte Ressourcen zugreifen.

Ohne Atomizität besteht das Risiko von Wettlaufbedingungen und Datenkorruption, da verschiedene Threads versuchen könnten, zur gleichen Zeit dieselben Daten zu ändern. Atomare Operationen werden typischerweise in Synchronisierungsmechanismen wie Sperren, Semaphoren und Vergleich-und-Tausch-Operationen verwendet.

Diese Operationen gewährleisten, dass kritische Abschnitte des Codes atomar ausgeführt werden, um Konflikte zu vermeiden und die Datenintegrität zu sichern. Praktisch betrachtet kann eine atomare Operation als ein einziger, unzerteilbarer Schritt angesehen werden, der garantiert ohne Unterbrechung ausgeführt wird.

Zum Beispiel würde das Inkrementieren eines Zählers in einer mehrteiligen Umgebung eine atomare Operation erfordern, um sicherzustellen, dass jeder Thread den Zähler sicher inkrementieren kann, ohne einander zu stören. Insgesamt spielen atomare Operationen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Richtigkeit und Zuverlässigkeit von parallelen Softwaresystemen.

Durch die Gewährleistung, dass bestimmte Operationen atomar ausgeführt werden, können Entwickler häufige Fallstricke wie Wettlaufbedingungen und Datenkorruption vermeiden, was zu robusteren und effizienteren Softwareanwendungen führt.