主要讲的是《Implementing Lock-Free Queues》的论点，具体直接看论文最好。这里总结些要点。

CAS就是Compare And Swap。gcc可以调用：

__sync_bool_compare_and_swap

这段代码讲出无锁的两个关键手段：

EnQueue(x) //进队列

{

//准备新加入的结点数据

q = new record();

q->value = x;

q->next = NULL;

do {

p = tail; //取链表尾指针的快照

} while( CAS(p->next, NULL, q) != TRUE); //如果没有把结点链在尾指针上，再试

CAS(tail, p, q); //置尾结点

}

一个就是CAS，一个就是Retry-Loop。

然后，还有一个ABA问题，就是在被抢占之前和之后数据地址没变，但是数据内容可能变了。解决思路就是加一个额外的状态来记录(也可以用记数)。

一个无锁队列的实现：

#include

#include

#include

class CircleQueue {

public:

CircleQueue(int queue_count) {

this->queue_size_ = queue_count * sizeof(void*) + sizeof(unsigned long*) * ;

this->queue_count_ = queue_count;

shm_ = mmap(NULL, queue_size_, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS , -, );

memset(shm_, , queue_size_);

head_ = (unsigned long*)shm_;

tail_ = (unsigned long*)((char*)shm_ + sizeof(unsigned long));

queue_ = (void**)((char*)shm_ + sizeof(unsigned long) * );

}

~CircleQueue() {

munmap(shm_, queue_size_);

}

int PushOneThread(void* ap) {

if((int)(*head_ - *tail_) >= queue_count_) {

return ;//full

}

queue_[ *head_ % queue_count_ ] = ap;

*head_ = *head_ + ;

return ;

}

bool IsEmpty() {

if(*head_ == *tail_) {

return true;

}

return false;

}

int PopOneThread(void** ap) {

if(*head_ == *tail_) {

return ;

}

if (ap == NULL) {

return -;

}

*ap = *(queue_ + *tail_ % queue_count_);

*tail_ = *tail_ + ;

return ;

}

int PopMultiThread(void** ap, int retry) {

*ap = NULL;

for(int i = ; i < retry; ++i) {

volatile unsigned long tail = *tail_;

if(*head_ == tail) {

return ;

}

int ret = __sync_bool_compare_and_swap(tail_, tail, tail + );

if(ret) {

*ap = *( queue_ + (tail % queue_count_));

return ;

}

}

return -;

}

private:

unsigned long* head_;

unsigned long* tail_;

void** queue_;

void* shm_;

int queue_size_;

int queue_count_;

};

这里的场景主要是一写多读。写的时候操作的是head，不需要加锁。读的时候，tail在改变的时候用上了CAS和retry-loop。 注意这里tail_只有在写的时候改变，而且只会往上加，所以不存在ABA问题。

p.s. 多进程通信的一个关键点，就是在于共享内存的时候，要确保所有的地址都是多进程共享的。所以这里存的指针，如果是多进程环境下，也应该是从共享内存中分配的。

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