c语言利用gcc cas原子操作实现双向循环链表,支持引用计数

时间: 2024-01-28 12:03:09 浏览: 178
下面是一个基于 GCC 内建原子操作实现的双向循环链表,支持引用计数的C语言代码示例: ```c #include <stdint.h> #include <stdbool.h> #include <stdatomic.h> typedef struct node { int val; int refcnt; struct node* prev; struct node* next; } node_t; typedef struct list { node_t* tail; } list_t; void init_list(list_t* list) { node_t* head = (node_t*)malloc(sizeof(node_t)); head->val = 0; head->refcnt = 1; head->prev = head->next = head; list->tail = head; } void destroy_list(list_t* list) { node_t* head = list->tail->next; while (head != list->tail) { node_t* next = head->next; if (--(head->refcnt) == 0) { free(head); } head = next; } if (--(list->tail->refcnt) == 0) { free(list->tail); } } bool insert_node(list_t* list, int val) { node_t* node = (node_t*)malloc(sizeof(node_t)); node->val = val; node->refcnt = 1; while (true) { node_t* tail = list->tail; node_t* prev = tail; node_t* next = prev->next; while (next != tail && next->val < val) { prev = next; next = prev->next; } node->prev = prev; node->next = next; if (prev->next == next) { if (atomic_compare_exchange_strong(&prev->next, &next, node)) { next->prev = node; atomic_fetch_add(&node->prev->refcnt, 1); atomic_fetch_add(&node->next->refcnt, 1); return true; } } } } bool remove_node(list_t* list, int val) { while (true) { node_t* tail = list->tail; node_t* prev = tail; node_t* curr = prev->next; while (curr != tail && curr->val < val) { prev = curr; curr = prev->next; } if (curr == tail || curr->val > val) { return false; } if (atomic_compare_exchange_strong(&prev->next, &curr, curr->next)) { curr->next->prev = prev; atomic_fetch_sub(&curr->prev->refcnt, 1); atomic_fetch_sub(&curr->next->refcnt, 1); if (--(curr->refcnt) == 0) { free(curr); } return true; } } } ``` 上述代码中,我们使用了 `atomic_compare_exchange_strong()` 函数来实现 CAS 操作,避免了多线程竞争的问题。引用计数机制能够有效地防止在删除节点时出现数据竞争问题。当节点的引用计数为 0 时,我们才能够安全地释放该节点的内存空间。需要注意的是,在使用 GCC 内建原子操作时,需要对指针进行类型转换,以匹配原子操作函数的参数类型。
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