C语言无锁高并发安全环形缓冲队列设计(一) 1、前言 队列,常用数据结构之一,特点是先进先出。 队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。 2、...
现在开始一些完全不同方式:无锁编程。 无锁编程 首先,让我说说无锁编程最重要的元规则。 不要无锁编程 当然,您不相信我,但是基于我参加许多并发课程和研讨会的经验,这是我的第一条规则。老实说,我同意世界上许多最受赞赏的C ++专家的意见。以下是他们的演讲的主要声明和引用: Herb Sutter:无锁编程就像玩刀一...
1.无锁编程与有锁编程的效率 无锁编程,即通过CAS原子操作去控制线程的同步。如果你还不知道什么使CAS原子操作,建议先去查看相关资料,这一方面的资料网络上有很多。 CAS实现的是硬件级的互斥,在线程低并发的情况下,其性能比普通互斥锁高效,但是当线程高并发的时候,硬件级互斥引入的代价与应用层的锁竞争产生...
从心理学的角度来看,互斥锁类似于人们在面对资源竞争时的等待策略,而无锁编程则更像是持续尝试直到成功的坚持策略。这反映了不同的应对挑战和压力的心理模式。正如心理学家威廉·詹姆斯所指出的,“我们面对世界的方式不仅仅是通过我们的感知,还有我们的期望、态度和行动。” 在并发编程中,这意味着我们的选择不仅取决...
在现代多核 CPU 中,提升性能的重点的不在于有锁还是无锁,而是尽可能减少核间通讯。 要减少核间通讯,就要减少写竞争,要减少写竞争,最直接的途径就是细化锁粒度,这不是一件容易的事,无锁数据结构也不是一件容易的事,好的无锁数据结构实现一般会同时细化锁粒度。比如并发队列需要几个锁?...
无锁编程(Lock-Free Programming),是一种并发编程技术,不依赖于传统的锁机制(如互斥锁)来协调线程对共享资源的访问。在无锁编程中,线程尝试不断地执行操作,直到成功为止,而不是在无法访问资源时被阻塞。 2.1.2 原理和工作方式 无锁编程主要依靠原子操作(Atomic Operations)来实现。原子操作是一种不可分割的操作,...
C语言无锁队列 下面是一个简单的C语言无锁队列的例子代码,使用了原子操作来实现并发插入和删除操作: #include<stdatomic.h>#include<stdbool.h>#include<stddef.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#defineQUEUE_SIZE100typedef struct{int data[QUEUE_SIZE];_Atomic size_t head;_Atomic size_t tail;}...
内存屏障与 volatile 是高并发编程中比较常用的两个技术,无锁队列的时候就会用到这两项技术。然而这两项技术涉及比较广的基础知识,所以比较难以理解,也比较不容易解释清楚。关于内存屏障和 volatile 网上有相当多的资料,但是总感觉还是不够系统和深入。当然由于我自身水...
内存屏障与 volatile 是高并发编程中比较常用的两个技术,无锁队列的时候就会用到这两项技术。然而这两项技术涉及比较广的基础知识,所以比较难以理解,也比较不容易解释清楚。关于内存屏障和 volatile 网上有相当多的资料,但是总感觉还是不够系统和深入。当然由于我自身水平有限,所以也不敢保证就能把这两个概念说清楚。