linux 用mutex定义一个linkedlist,一个高性能无锁非阻塞链表队列

这个是一个用c++ 11标准实现的无锁非阻塞链表队列,通过增加一个dummy节点,解偶合链表头指针和尾指针。使得当只有一个生产者和一个消费者时,进队和出队都无需加锁,进队操作的是尾指针,出队操作的是头指针,互不干涉。对于多个生产者且单个消费者时,只需要对尾指针加锁保护,而头指针不需要加锁。反之,对于单生产者且多消费者时,只需要对头指针加锁保护而尾指针不需要加锁。如果是多生产者和多消费者,那么头尾指针各自加锁保护。同时,队列内部会对节点进行缓存,避免重复的内存分配以提高性能。

在双cpu的机器上测试,性能比boost实现的单生产者和单消费者队列boost::lockfree::spsc_queue快6到7倍。

//对模板使用别名,方便使用(说明:NullMutex是一个空锁,是一个自旋锁spin_lock)

//单生产者和单消费者

template  using  spsc_queue = TDoubleLockLinkedNonBlockingQueue;

//多生产者和单消费者

template  using  mpsc_queue = TDoubleLockLinkedNonBlockingQueue;

//单生产者和多消费者

template  using  spmc_queue = TDoubleLockLinkedNonBlockingQueue;

//多生产者和多消费者

template  using  mpmc_queue = TDoubleLockLinkedNonBlockingQueue;

//使用例子:

//定义一个单生产者和单消费者队列

spsc_queue queue;

//进队

queue.push(1);

//出队

int value;

if(queue.pop(value))

{

printf("value = %d \n",value);

}

下文测试例子在E5-2620 v3 双cpu的机器上的运行结果:

单生产者[1]--单消费者[1]模型测试 数据请求[count=100000000]:

NullMutex TDoubleLockLinkedNonBlockingQueue :  花时 3.010000 秒

boost::lockfree::spsc_queue :  花时 19.312000 秒

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