C語(yǔ)言無(wú)鎖隊(duì)列
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言無(wú)鎖隊(duì)列的例子代碼,使用了原子操作來(lái)實(shí)現(xiàn)并發(fā)插入和刪除操作:
在這個(gè)例子中,無(wú)鎖隊(duì)列使用循環(huán)數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),并使用head
和tail
指針來(lái)追蹤隊(duì)列的頭部和尾部。enqueue
函數(shù)負(fù)責(zé)插入元素,dequeue
函數(shù)負(fù)責(zé)刪除元素。
注意,在使用原子操作時(shí),使用了memory_order_acquire
和memory_order_release
來(lái)確保內(nèi)存順序和同步。這樣可以確保數(shù)據(jù)在插入和刪除時(shí)的一致性,并避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。
上述代碼中使用了一些以atomic_
開(kāi)頭的函數(shù),這些函數(shù)是C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的原子操作函數(shù),用于在并發(fā)環(huán)境下進(jìn)行原子操作。以下是對(duì)這些函數(shù)的詳細(xì)解釋?zhuān)?/p>
atomic_load_explicit
函數(shù)原型:
_Atomic T atomic_load_explicit(_Atomic T* obj, memory_order order)
描述:從指定的原子對(duì)象中加載值。該函數(shù)返回指定原子對(duì)象的當(dāng)前值,并且在加載時(shí)可以指定內(nèi)存順序
order
,用于控制內(nèi)存的同步語(yǔ)義。示例用法:
size_t tail = atomic_load_explicit(&queue->tail, memory_order_relaxed);
atomic_store_explicit
函數(shù)原型:
void atomic_store_explicit(_Atomic T* obj, T desired, memory_order order)
描述:將指定的值存儲(chǔ)到原子對(duì)象中。該函數(shù)將指定的值
desired
存儲(chǔ)到原子對(duì)象obj
中,并且在存儲(chǔ)時(shí)可以指定內(nèi)存順序order
,用于控制內(nèi)存的同步語(yǔ)義。示例用法:
atomic_store_explicit(&queue->tail, nextTail, memory_order_release);
atomic_init
函數(shù)原型:
void atomic_init(_Atomic T* obj, T value)
描述:將原子對(duì)象初始化為指定的值。該函數(shù)將原子對(duì)象
obj
初始化為指定的初始值value
。示例用法:
atomic_init(&queue.head, 0);
memory_order_relaxed
描述:
memory_order_relaxed
是原子操作中的一種內(nèi)存順序選項(xiàng)。它表示不需要任何額外的同步,對(duì)內(nèi)存順序沒(méi)有要求。這意味著對(duì)原子操作的操作可以以任意順序進(jìn)行,不會(huì)引入數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)或同步問(wèn)題。memory_order_acquire
描述:
memory_order_acquire
是原子操作中的一種內(nèi)存順序選項(xiàng)。它確保該原子操作的讀取操作具有獲取語(yǔ)義,即確保所有在memory_order_acquire
之前的讀取操作在此原子操作之前完成。memory_order_release
描述:
memory_order_release
是原子操作中的一種內(nèi)存順序選項(xiàng)。它確保該原子操作的寫(xiě)入操作具有釋放語(yǔ)義,即確保此原子操作完成之后,所有在memory_order_release
之后的寫(xiě)入操作可見(jiàn)。