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首頁 後端開發(fā) C++ liblfds 的循環(huán)緩衝佇列真的是無鎖的嗎?

liblfds 的循環(huán)緩衝佇列真的是無鎖的嗎?

Dec 06, 2024 pm 10:51 PM

Is liblfds' Circular Buffer Queue Truly Lock-Free and Does it Guarantee Progress for All Threads?

循環(huán)緩衝佇列中的無鎖進(jìn)度保證

無鎖定演算法的概念確保至少一個(gè)執(zhí)行緒能夠無論其他執(zhí)行緒的操作如何,都能不斷取得進(jìn)展。然而,這個(gè)定義有時(shí)會(huì)面臨歧義,特別是在 liblfds 等並發(fā)函式庫的上下文中。

Liblfds 採用自訂原子和記憶體屏障來實(shí)現(xiàn)其有界隊(duì)列。儘管該演算法可能看起來高效,但其無鎖性質(zhì)仍然值得懷疑。

強(qiáng)制進(jìn)度:

PUSH 演算法在佇列中為使用者資料保留一個(gè)插槽。然而,在sequence_number更新之前,該插槽對於POP操作仍然不可存取。這種對成功 PUSH 完成的依賴會(huì)造成其他執(zhí)行緒可能被阻塞或延遲的情況,這表明可能缺乏進(jìn)度保證。

評估演算法:

演算法不嚴(yán)格符合作者提出的無鎖的定義。 m_write_index 和 s.sequence_number 的組合充當(dāng)每個(gè)元素的互斥體,在存在保留插槽的掛起執(zhí)行緒的情況下導(dǎo)致潛在的失敗。

評估性能和功能方面:

性能:


由於原子操作最少,無可爭議的性能令人滿意。競爭效能也是合理的,儘管當(dāng)多個(gè)讀取器嘗試存取佇列時(shí) m_write_index 可能成為爭用來源。

上下文切換免疫:


提供了部分免疫力,因?yàn)榧词咕€程在關(guān)鍵區(qū)域期間進(jìn)行上下文切換,其他線程仍然可以將元素推送到隊(duì)列中。但是,如果正在進(jìn)行的元素受到影響,彈出元素可能會(huì)停止。

功能限制:


演算法對於非同步執(zhí)行緒終止或從中斷或訊號處理程序進(jìn)行存取是不安全的。如果執(zhí)行緒在關(guān)鍵區(qū)域期間被中斷,它可能無法完全耗盡所有元素。

結(jié)論:

雖然 liblfds 隊(duì)列實(shí)現(xiàn)可能會(huì)提供一些性能優(yōu)勢,但它的鎖由於依賴於成功的 PUSH 完成,自由性質(zhì)是值得懷疑的。它不完全滿足進(jìn)度保證的嚴(yán)格定義,某些邊緣情況可能導(dǎo)致進(jìn)度阻塞甚至失敗。

以上是liblfds 的循環(huán)緩衝佇列真的是無鎖的嗎?的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章!

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是的,函數(shù)重載是C 中的一種多態(tài)形式,具體來說是編譯時(shí)多態(tài)。 1.函數(shù)重載允許使用相同名稱但不同參數(shù)列表的多個(gè)函數(shù)。 2.編譯器根據(jù)提供的參數(shù)在編譯時(shí)決定調(diào)用哪個(gè)函數(shù)。 3.與運(yùn)行時(shí)多態(tài)不同,函數(shù)重載在運(yùn)行時(shí)沒有額外開銷,實(shí)現(xiàn)簡單,但靈活性較低。

C中有哪種多態(tài)性的多態(tài)性?解釋了 C中有哪種多態(tài)性的多態(tài)性?解釋了 Jun 20, 2025 am 12:08 AM

C 有兩種主要的多態(tài)類型:編譯時(shí)多態(tài)和運(yùn)行時(shí)多態(tài)。 1.編譯時(shí)多態(tài)通過函數(shù)重載和模板實(shí)現(xiàn),提供高效但可能導(dǎo)致代碼膨脹。 2.運(yùn)行時(shí)多態(tài)通過虛函數(shù)和繼承實(shí)現(xiàn),提供靈活性但有性能開銷。

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是的,C 中的多態(tài)性非常有用。1)它提供了靈活性,允許輕松添加新類型;2)促進(jìn)代碼重用,減少重復(fù);3)簡化維護(hù),使代碼更易擴(kuò)展和適應(yīng)變化。盡管存在性能和內(nèi)存管理的挑戰(zhàn),但其優(yōu)勢在復(fù)雜系統(tǒng)中尤為顯著。

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C destructorscanleadtoseveralcommonerrors.Toavoidthem:1)Preventdoubledeletionbysettingpointerstonullptrorusingsmartpointers.2)Handleexceptionsindestructorsbycatchingandloggingthem.3)Usevirtualdestructorsinbaseclassesforproperpolymorphicdestruction.4

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