单链表插入同步

Question

假设我有一个排序的，单链接的 N 整数列表，其中没有重复项， k 线程（其中 k ＆lt;＆lt; ; N ），每个都尝试将一些整数（大于头节点）插入到列表中。

是否可以将插入同步到这样的列表中，以便：

• 线程可能只阻止对其（直接）前一节点的访问     （没有锁定“整个清单”）
• 最多可使用O（k）互斥量和条件变量
• 不会发生抢占/中断

Answer 1

首先，如果插入到集合中的任务非常罕见，那么链接列表不是一个很好的解决方案 - 因为查找插入点是O(N)操作，即使对于排序列表，因此最终会严重缩放。

如果您仍然需要这样做，可以执行插入（与删除不同）作为无锁操作进入排序列表，并小心：

1. 查找插入点cur
2. 创建新节点（将上一个/下一个链接分配到cur / cur->next）
3. 原子操作：compare_and_swap(cur->next, new, new->next);
   如果失败：if (new->value == next->value) return; // someone beat us to it
   否则：cur = cur->next并重复舞蹈（列表已排序，有人插在我们面前）

即。尝试链接新节点的结果要么是我们成功了，要么是有人打败我们插入同一个节点（在这种情况下我们没关系 - 它已经存在），或者有人插入了一个空白（即存在是N，N+3，我们尝试N+1，其他人成功N+2）在这种情况下，我们会重试，直到我们成功或找到其他人完成“我们的”节点。< / p>

同步删除要困难得多;查找RCU（读取 - 复制 - 更新）。