Question

我尝试创建一个无锁原子循环队列，但它无法正常工作。

我创建了2个主题。一个用于推入队列，另一个用于从队列中弹出。但;

问题： - 当推送线程运行时，弹出线程没有机会运行。弹出线程在推送线程完全运行后运行，反之亦然。

我对C ++知之甚少。那么，请您编辑我的代码以使其有效吗？

我正在使用GCC 4.8.1

提前致谢。

代码：

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <atomic>
#include <cstddef>
#include <thread>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#define capacity 1000



std::atomic<int> _head;
std::atomic<int> _tail;

int array[capacity];

int increment(int size)
{
    return (size+1)%capacity;
}

bool push(int *item)
{
    printf("Inside push\n");
    const int current_tail= _tail.load(std::memory_order_relaxed);
    const int next_tail=increment(current_tail);

    if(next_tail != _head.load(std::memory_order_acquire))
    {
         array[current_tail]=*item;
         _tail.store(next_tail,std::memory_order_release);

         return true;
    }

         return false; //Queue is Full
}

bool pop(int *item)
{   
      printf("Inside pop\n");
      const int current_head=_head.load(std::memory_order_relaxed);

      if(current_head==_tail.load(std::memory_order_acquire))
      {
          return false;//empty queue
      }

      *item=array[current_head];
      _head.store(increment(current_head),std::memory_order_release);

      return true;
}

bool isEmpty()
{
    return(_head.load()==_tail.load());
}

bool isFull()
{
    const int next_tail=increment(_tail);

    return (next_tail==_head.load());
}

bool isLockfree()
{
    return (_tail.is_lock_free() && _head.is_lock_free());
}

void *threadfunction_push()
{
    int item,i;
    bool flag;
    item=0;

    for(i=0;i<10000;i++)
    {
        while(isFull())
        std::this_thread::yield();

        ++item;
        push(&item);
        printf("pushed %d into queue\n",item);
        //usleep(100);

     }

}

void *threadfunction_pop()
{
    int item,i;

    item=0;
    for(i=0;i<10000;i++)
    {
       while(isEmpty())
             std::this_thread::yield();

       pop(&item);
       printf("popped %d from queue\n",item);


    }

     i=isLockfree();
     if(i)
        printf("Queue is lock Free");
}


int main(int argc, char** argv) 
{


    std::thread thread_push(threadfunction_push);
    std::thread thread_pop(threadfunction_pop);

    thread_push.join();
    thread_pop.join();

     return 0;
}

Answer 1

您需要知道的第一件事是在单核单线程处理器上进行多线程处理。如果运行上述代码的处理器是单核单线程处理器，那么就不会有并行运行的线程。这种处理器上的多线程有点像多进程概念。一次只运行一个线程，并且在一段时间之后，当第一个线程使用其时间片时，操作系统将安排它休眠并且另一个线程启动并开始运行。这就是为什么你看到＆＃34; Pop线程在推送线程完全运行之后运行，反之亦然。＆＃34;

实际上，@ MikeMB指出了根本原因，因为运行循环太短了。如果将阵列容量更改为100,000，并将弹出线程和推送线程的循环计数器i增加到1000或更多，您将看到pop和push将交替运行。这是在我的vmware CentOS 6.4上用gcc4.9.2测试的。

祝你好运！

Answer 2

当我为编译添加一些命令行选项时，它工作正常。感谢大家的建议。

我使用以下命令进行编译。

g ++ -std = c ++ 11 -Full -Wall -pedantic -pthread -latomic main.cpp

锁定自由原子循环队列不能正常工作

2 个答案: