单链表线程安全性讨论
来源:互联网 发布:微盘炒股 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 16:21
标准库里面的vector,list都没有声明是线程安全的,在多线程读写的时候,一般都需要使用临界区,读写锁等辅助手段。
如果一个队列有以下限制:
1, 只在尾部追加数据;
2, 可以从任何位置开始遍历;
3, 以链表(node * next)的形式存储;
4, 队列的节点不可以删除(有些应用场合需要这样的数据结构,比如,股票的逐笔成交队列)。
那么,在不加锁的情况下,在多线程环境下读写是否线程安全呢?
a,设想只有一个线程写(一个生产者),多个线程读取(多个消费者)。链表的追加操作最基础的一个操作是尾部指针的赋值。整数(指针也是整数变量)的赋值在intel处理器上是atomic。
b, 设想有多个线程写(多个生产者),多个线程读取(多个消费者)。尾部的指针直接赋值是不安全的,如果使用cas原语(比如,intel上cmpxchg指令)是否可以实现安全的节点追加呢?
x86机器的cas指令封装函数
/*** 功能 - The function compares the Destination value * with the Comparand value. * If the Destination value is equal to the Comparand value, * the Exchange value is stored in the address specified * by Destination. Otherwise, no operation is performed.** 参数 - Destination, * - Exchange* - Comparand** 返回值* Destination中存储的旧值* * 备注: 主要来自微软的msdn***/__declspec(naked)static LONG __stdcall CompareAndExchange( __inout LONG volatile *Destination, __in LONG Exchange, __in LONG Comparand){ __asm{ mov ecx,dword ptr [esp+4] mov edx,dword ptr [esp+8] ; load the initial val. mov eax,dword ptr [esp+0Ch] ; lock on multi processors. lock cmpxchg dword ptr [ecx],edx ret 0Ch }}
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