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唠叨一下: 为啥需要无锁队列,在前一篇已经讲过。大佬们请移步到上一篇looklook 这一篇分享一下基于环形缓冲区的RingBuffer的实现无锁队列。 开始正文:环形缓冲区长这样。 原子操作定义,后续会用到 主要实现的函数读写接口: 相关视频推荐 高并发场景下,三种锁方案:互斥锁,自旋锁,原子操作的优缺点 C++后端大厂面试技术:C++无锁队列的设计与实现 池式组件为性能飙升提供技术保障-线程池,内存池,异步请求池,数据库连接池,无锁队列的ringbuffer 需要C/C++ Linux服务器架构师学习资料加qun812855908获取(资料包括C/C++,Linux,golang技术,Nginx,ZeroMQ,MySQL,Redis,fastdfs,MongoDB,ZK,流媒体,CDN,P2P,K8S,Docker,TCP/IP,协程,DPDK,ffmpeg等),免费分享 1、当生产者准备将数据插入到队列中,它⾸先通过增加WriteIndex的值来申请空间。m_nMaxReadIndex指向最后⼀个存放有效数据的位置(也就是实际的队列尾)。 假设现在有三个数据,下标指示如图: 当一个线程申请写入:WriteIndex 跳到如下,此时未更新数据及可读下标操作。 另一个线程申请写入:writeIndex 继续更新 现在有两个⽣产者同时向队列插⼊数据 现在⽣产者开始拷⻉数据,在完成拷⻉之后,对MaxReadIndex的递增操作必须严格遵循⼀个顺序: 第⼀个⽣产者线程⾸先递增MaximumReadIndex,接着才轮到第⼆个⽣产者。 这个顺序必须被严格遵守的,原因是,我们必须保证数据被完全拷⻉到队列之后才允许消费者线程将其出列。 所以就有了下面的cpu让出操作 最后第一个线程更新写 第二个线程更新写 最后实现了数据的写入。 其中,最重要要注意的地方sched_yield() 函数,如果在写入线程数多于物理处理器线程数时是必要的,否则会导致自旋等待无法执行下去。 假设物理处理器2个,线程3个,在某种情况下,线程 1,2,3 同时申请写操作,都未更新可读下标,如果没有让出cpu,此时线程2,3处于CAS自旋等待线程1 更新 CAS可读下标操作,而线程1此时无法获取到cpu时间片,导致一直自旋等待。 所以,需要让出cpu来给线程1执行,这样线程2,3才可以执行。 如果在单写单读的条件下,sched_yield()永远不会执行。 读的详细实现读取的实现比较简单,直接看代码注释就能理解。 |
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