多线程编程之无锁队列

Posted 2020-10-17 拙园

关于无锁队列的概念与实现，可以参考博文《无锁队列的实现》，主要涉及到的知识点包括CAS原子操作、无锁队列的链表实现、无锁队列的数组实现以及ABA问题。

　　下面借鉴了《多线程的那点儿事（之无锁队列）》的代码，说明两个线程（一个添加一个读取数据）之间的无锁队列，可以不借助线程互斥方法就能够达到并行效果。代码如下：

#define MAX_NUMBER 1000L
#define STATUS int
#define OK     0
#define FALSE -1

typedef struct _QUEUE_DATA
{
    int data[MAX_NUMBER];
    int head;
    int tail;
}QUEUE_DATA; 

STATUS push_data(QUEUE_DATA* pQueue, int data)
{
    if(NULL == pQueue)
        return ERROR;

    if(pQueue->head == ((pQueue->tail) + 1)% MAX_NUMBER)
        return ERROR;

    pQueue->data[pQueue->tail] = data;
    pQueue->tail = (pQueue->tail + 1)% MAX_NUMBER;
    return OK;
}

STATUS pop_data(QUEUE_DATA* pQueue, int* pData)
{
    if(NULL == pQueue || NULL == pData)
        return ERROR;

    if(pQueue->head == pQueue->tail)
        return ERROR;

    *pData = pQueue->data[pQueue->head];
    pQueue->head = (pQueue->head + 1)% MAX_NUMBER;
    return OK;
}

　　

小结：

1. 无锁队列只适合两个线程并行使用，一个压入数据，一个弹出数据
2. 无锁队列是没有锁的并行，没有死锁的危险
3. 无锁队列中head和tail只有在计算结束之前的时候才能进行自增运算