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c++无锁队列-----资源共享

2025-04-26 22:21阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1708058265

#include
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#include
template
class LockFreeStack {
private:
struct Node {
T data;
Node* next;
Node(const T& value) : data(value), next(nullptr) {}
};
std::atomic head;
public:
LockFreeStack() : head(nullptr) {}
void push(const T& value) {
Node* newNode = new Node(value);
newNode->next = head.load();
while (!head.compare_exchange_weak(newNode->next, newNode)) {}
//这个循环体为空，一直在while里面判断并交换，直到交换成功执行，然后，！之后，条件不成立了，继续后面执行
std::cout << 'Thread ' << std::this_thread::get_id() << ' ( pushed: ' << value << std::endl;
}
bool pop(T& value) {
Node* oldHead = head.load();
while (oldHead && !head.comp
are_exchange_weak(oldHead, oldHead->next)) {}
//oldHead：检查 oldHead 是否为空。如果 oldHead 为空，说明栈为空，循环条件不满足，跳出循环。
//!head.compare_exchange_weak(oldHead, oldHead->next)：是 compare_exchange_weak 操作取反。
//compare_exchange_weak 是一个原子操作，用于比较 head 的当前值是否等于 oldHead，如果相等，则//将 head 的值更新为 oldHead->next，并返回 true；
//如果不相等，则将 oldHead 更新为 head 的当前值，并返回 false。
//取反后，如果比较并交换操作失败（即有其他线程修改了栈顶指针），循环条件满足，继续循环；如果比较//并交换操作成功，循环条件不满足，跳出循环。
//循环体：循环体为空，这意味着只要循环条件满足，就会不断重复执行比较并交换操作，直到条件不满足为止。
if (oldHead) {
value = oldHead->data;
delete oldHead;
std::cout << 'Thread ' << std::this_thread::get_id() << ' popped: ' << value << std::endl;
return true;
}
return false;
}
};
void worker(LockFreeStack& stack, int id) {
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
stack.push(i * id);
std::cout << '########################################################################Thread Noworker. ' << id << ' push: ' << i * id << std::endl; // 在pop函数中
// 休眠 5 秒
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));
int value;
if (stack.pop(value)) {
// 这里可以处理弹出的值
std::cout << '########################################################################Thread Noworker. ' << id << ' popped: ' << value << std::endl; // 在pop函数中
std::chrono::milliseconds(3);
}
}
}
int main() {
LockFreeStack stack;
std::vector threads;
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
threads.emplace_back(worker, std::ref(stack), i);
}
for (auto& t : threads) {
t.join();
}
std::cout << 'All threads finished.' << std::endl;
return 0;
}

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