在QT5中实现原子队列

时间:2013-09-30 18:33:04

标签: c++ multithreading qt5 atomic atomicity

我在Qt中构建了一个相当复杂的应用程序,可以动态加载动态库并将它们作为线程运行,并且它们必须尽可能快地在彼此之间传递信息,所以我认为原子队列是我最好的情况,所以这是AtomicQueue.hpp文件:

#ifndef ATOMICQUEUE_HPP
#define ATOMICQUEUE_HPP

#include <QAtomicPointer>


// Used http://www.drdobbs.com/parallel/writing-lock-free-code-a-corrected-queue/210604448?pgno=2
// as reference
template<class T>
class AtomicQueue
{
    struct QueueNode
    {
        QueueNode( const T& value ) : next( NULL ), data( value ) {}
        ~QueueNode() { if ( next ) delete next; }
        QueueNode   *next;
        T           data;
    };

public:
    AtomicQueue()
    {
        m_front = new QueueNode( T() );
        m_tail.store( m_front );
        m_divider.store( m_front );
    }

    ~AtomicQueue() {}

    void push( const T& value )
    {
        m_tail.load()->next = new QueueNode( value );
        m_tail = m_tail.load()->next; // This moves the QueueNode into the atomic pointer, making it safe :)
        while( m_front != m_divider.load() )
        {
            QueueNode *tmp = m_front;
            m_front = m_front->next;
            delete tmp;
        }
    }

    bool peek( T& result )
    {
        if ( m_divider.load() != m_tail.load() )
        {
            // Problem area
            QueueNode *next = m_divider.load()->next;
            if ( next )
            {
                result = next->data;
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    bool pop( T& result )
    {
        bool res = this->peek( result );
        if ( res )
        {
            m_divider = m_divider.load()->next;
        }
        return res;
    }

private:
    QueueNode                   *m_front;
    QAtomicPointer<QueueNode>   m_divider, m_tail;
};

#endif // ATOMICQUEUE_HPP

我推动并弹出一个项目后队列中断,我无法弄清楚原因。我对原子风格的线程安全编程很陌生,所以我很可能不理解这一点的具体方面。在调试模式下运行时,当我bool AtomicQueue::peek时,我的result = next->data函数中出现了SEGSEV段错误。

有谁可以指出我做错了什么?

更新

所以我修复了问题,这是在我的QueueNode析构函数中。基本上当我删除一个节点时,它会尝试清理所有其他节点,然后给我一些不同的路由来修复它:

  1. 在QueueNode中设置一个标志,告诉它不要删除所有->next个节点
  2. 删除前节点前删除前节点
  3. 允许AtomicQueue管理节点清理
  4. 我选择了第三个选项,因为它在推送新节点时已经进行了一些清理,所以这里是感兴趣的人的固定类:

    #ifndef ATOMICQUEUE_HPP
    #define ATOMICQUEUE_HPP
    
    #include <QAtomicPointer>
    
    
    // Used http://www.drdobbs.com/parallel/writing-lock-free-code-a-corrected-queue/210604448?pgno=2
    // as reference
    template<class T>
    class AtomicQueue
    {
        struct QueueNode
        {
            QueueNode( const T& value ) : next( NULL ), data( value ) {}
            ~QueueNode() { /*if ( next ) delete next;*/ }
            QueueNode   *next;
            T           data;
        };
    
    public:
        AtomicQueue()
        {
            m_front = new QueueNode( T() );
            m_tail.store( m_front );
            m_divider.store( m_front );
        }
    
        ~AtomicQueue()
        {
            QueueNode *node = m_front;
            while( node->next )
            {
                QueueNode *n = node->next;
                delete node;
                node = n;
            }
        }
    
        void push( const T& value )
        {
            m_tail.load()->next = new QueueNode( value );
            m_tail = m_tail.load()->next; // This moves the QueueNode into the atomic pointer, making it safe :)
            while( m_front != m_divider.load() )
            {
                QueueNode *tmp = m_front;
                m_front = m_front->next;
                delete tmp;
            }
        }
    
        bool peek( T& result )
        {
            if ( m_divider.load() != m_tail.load() )
            {
                // Problem area
                QueueNode *next = m_divider.load()->next;
                if ( next )
                {
                    result = next->data;
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
    
        bool pop( T& result )
        {
            bool res = this->peek( result );
            if ( res )
            {
                m_divider = m_divider.load()->next;
            }
            return res;
        }
    
    private:
        QueueNode                   *m_front;
        QAtomicPointer<QueueNode>   m_divider, m_tail;
    };
    
    #endif // ATOMICQUEUE_HPP
    

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

注意:一旦我在代码中发现了问题,这只是从我的问题中复制而来。谢谢@ peter-k指出这个没有得到正式回答。

所以我修复了问题,这是在我的QueueNode析构函数中。基本上当我删除一个节点时,它会尝试清理所有其他节点,然后给我一些不同的路由来修复它:

  1. 在QueueNode中设置一个标志,告诉它不要删除所有->next个节点
  2. 删除前节点前删除前节点
  3. 允许AtomicQueue管理节点清理
  4. 我选择了第三个选项,因为它在推送新节点时已经进行了一些清理,所以这里是感兴趣的人的固定类:

    #ifndef ATOMICQUEUE_HPP
    #define ATOMICQUEUE_HPP
    
    #include <QAtomicPointer>
    
    
    // Used http://www.drdobbs.com/parallel/writing-lock-free-code-a-corrected-queue/210604448?pgno=2
    // as reference
    template<class T>
    class AtomicQueue
    {
        struct QueueNode
        {
            QueueNode( const T& value ) : next( NULL ), data( value ) {}
            ~QueueNode() { /*if ( next ) delete next;*/ }
            QueueNode   *next;
            T           data;
        };
    
    public:
        AtomicQueue()
        {
            m_front = new QueueNode( T() );
            m_tail.store( m_front );
            m_divider.store( m_front );
        }
    
        ~AtomicQueue()
        {
            QueueNode *node = m_front;
            while( node->next )
            {
                QueueNode *n = node->next;
                delete node;
                node = n;
            }
        }
    
        void push( const T& value )
        {
            m_tail.load()->next = new QueueNode( value );
            m_tail = m_tail.load()->next; // This moves the QueueNode into the atomic pointer, making it safe :)
            while( m_front != m_divider.load() )
            {
                QueueNode *tmp = m_front;
                m_front = m_front->next;
                delete tmp;
            }
        }
    
        bool peek( T& result )
        {
            if ( m_divider.load() != m_tail.load() )
            {
                // Problem area
                QueueNode *next = m_divider.load()->next;
                if ( next )
                {
                    result = next->data;
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
    
        bool pop( T& result )
        {
            bool res = this->peek( result );
            if ( res )
            {
                m_divider = m_divider.load()->next;
            }
            return res;
        }
    
    private:
        QueueNode                   *m_front;
        QAtomicPointer<QueueNode>   m_divider, m_tail;
    };
    
    #endif // ATOMICQUEUE_HPP