c++无锁队列实现代码

时间: 2024-09-15 09:08:08 浏览: 9
在C++中实现无锁队列通常需要使用原子操作来保证并发安全,一种常见的无锁数据结构是基于MPMC(Multiple Producer Multiple Consumer)的无锁队列,如`std::atomic<>`配合`std::queue`。这里提供一个简化版的无锁队列模板,基于`std::atomic_int`作为哨兵: ```cpp #include <atomic> #include <queue> template<typename T> class UnlockedQueue { private: std::queue<T> data_; std::atomic_int empty_{0}, full_{0}; public: void push(const T& value) { while (full_.load(std::memory_order_acquire) == 1) { // 超时处理或调度其他任务 // ... } data_.push(value); empty_.fetch_sub(1, std::memory_order_release); full_.fetch_add(1, std::memory_order_release); } bool try_pop(T& value) { if (empty_.load(std::memory_order_acquire) == 0) { value = data_.front(); data_.pop(); full_.fetch_sub(1, std::memory_order_release); empty_.fetch_add(1, std::memory_order_release); return true; } else { return false; } } }; ``` 这个实现中,`push()` 和 `try_pop()` 函数分别用于向队列添加元素和尝试从队列移除元素。通过原子操作,我们可以在多线程环境下安全地更新`empty_`和`full_`标志。 然而,需要注意的是这只是一个非常基础的示例,并不适合在实际生产环境中直接使用,因为性能可能会受到限制,比如在高并发场景下。对于更复杂的无锁队列实现,可能需要引入更复杂的数据结构,如FIFO双端队列(DRQS),或者使用锁-free算法,如CAS(Compare-and-Swap)。

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