非并发的一写一读环形队列

读指针：
1、先判断是否有数据
2、读取数据
3、操作指针
写指针：
1、先判断空间是否足够
2、写入数据
3、操作指针·
所以代码也十分简单：

bool putqueue(void* pData)
{ST_NODE* ptr = NULL;do {ptr = pWrite;if ((uiQueueSize - ((pWrite + uiQueueSize - pRead) % uiQueueSize) - 1 > 0) || (NULL ！= *ptr)) // 队列满了 {return false;}} while(!_sync_bool_compare_and_swap(pWrite, ptr, ptr + 1)) // 竞争到写指针if (pWrite >= pstBegin) {pWrite = pstBegin;}*ptr = pData;return true;
}

那么在多线程多读多写的情况下，该如何设计呢？

多读多写环形队列

核心问题是：
1、多个线程如何竞争操作一个指针？
思路：利用CAS（compare & swap）确保只有一个线程能把指针从当前位置指向下一个位置
2、先操作指针还是先操作数据？

• 先操作指针，有可能导致数据还没读，就被写入方覆盖
• 先读/写数据，可能无法竞争到指针导致错误
• 解决方案：标记法，已读取得数据置为NULL，未读数据为实际数据得指针，读写前先判断标记。
  

void* getqueue()
{ST_NODE* ptr = NULL;ST_NODE* current = NULL;do {ptr = pRead;if (((pWrite + uiQueueSize - pRead) % uiQueueSize) > 0 || (NULL ！= ptr)) // 队列空{return NULL;}} while(!_sync_bool_compare_and_swap(pRead, ptr, ptr + 1)) // 竞争到读指针if (pRead >= pstEnd) {pRead = pstEnd;}current = *ptr;*ptr = NULL;return *current;
}

此时也会出现一些极端的问题：
1、CAS指令的ABA问题：两个线程同时读/写同一个位置，第一个线程获取读/写权限后，第二个线程挂起。
指针有可能转一圈回到原来位置，导致第二个线程恢复运行，从而第二个线程CAS成功。极端情况下会导致读指针越过写指针。
解决方案：通过一个唯一id：seq替换指针，seq为64位整数，自增且永不重复。指针 = 队列首地址 + seq % 队列长度

class mqueue
{
public:mqueue() {read_seq_ = write_seq_ = 0;memset(queue_arr_, 0, sizeof(queue_arr_));}bool push_back(void* data);     // 插入元素void* pop_front();      // 取出元素
private:void* queue_arr_[MAXN];volatile uint64_t read_seq_;volatile uint64_t write_seq_;
};bool mqueue::push_back(void* data) 
{do {uint64_t cur_seq = write_seq_; // 保留原始值，避免处理过程被其他线程改变if (cur_seq >= read_seq_ + MAXN || queue_arr_[cur_seq % MAXN]){return false;   // 队列满了，等读线程读取}if (_sync_bool_compare_and_swap(&write_seq_, cur_seq, cur_seq + 1)){queue_arr_[cur_seq % MAXN] = data;return true;}} while (true);
}void* mqueue::pop_front()
{do{uint64_t cur_seq = read_seq_;   // 保留原始值，避免处理过程被其他线程改变if (cur_seq >= write_seq_ || queue_arr_[cur_seq % MAXN] == NULL){return NULL;    // 队列空，等待写线程写入 }if (_sync_bool_compare_and_swap(&read_seq_, cur_seq, cur_seq + 1)){void* data = queue_arr_[cur_seq % MAXN];queue_arr_[cur_seq % MAXN] = NULL;return data;}} while (true);
}