单生产者，单消费者无锁队列实现（c）

根据上面链接所说的原理实现的单生产者，单消费者无锁队列

队列头文件

/* * * Copyright (c)  * * All rights reserved. * * * * 文件名称：queue.h * * 文件标识：无 * * 摘要：单生产者，单消费者无锁队列实现头文件 * * * * 当前版本：1.0 * * 作者：lishaozhe * * 完成日期：2014年6月14日 * * * * 取代版本： * * 原作者： * * 完成日期： * **/#ifdef QUEUE_H#else#define QUEUE_H#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "z_types.h"typedef struct queue_node_s{    char *data;    struct queue_node_s *next;  }queue_node_s, *queue_node_p;     typedef struct  {    queue_node_p head,rear; /* 队头、队尾指针 */  }link_queue_s, *link_queue_p;     /* 链队列的基本操作(9个) */  link_queue_p init_queue(void);  /* 销毁队列Q(无论空否均可) */     void destroy_queue(link_queue_p queue); /* 将Q清为空队列 */     void clear_queue(link_queue_p queue);  /* 若Q为空队列，则返回TRUE，否则返回FALSE */     int queue_empty(link_queue_p queue); /* 求队列的长度 */  int queue_length(link_queue_p queue);   /* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */     int en_queue(link_queue_p queue, char *buf); /* 若队列不空，删除Q的队头元素，用e返回其值，并返回OK，否则返回ERROR */  void * de_queue(link_queue_p queue); #endif

队列实现文件

/* * * Copyright (c)  * * All rights reserved. * * * * 文件名称：queue.c * * 文件标识：无 * * 摘要：单生产者，单消费者无锁队列实现 * * * * 当前版本：1.0 * * 作者：lishaozhe * * 完成日期：2014年6月14日 * * * * 取代版本： * * 原作者： * * 完成日期： * **/#include "queue.h" link_queue_p init_queue(void)  { /* 构造一个空队列Q */     printf("**************init_queue\n");     link_queue_p queue;    queue_node_p node;    queue = (link_queue_p)malloc(sizeof(link_queue_s));      if(NULL == queue)          return NULL;     node = (queue_node_p)malloc(sizeof(queue_node_p));     if(NULL == node)      {        free(queue);        return NULL;     }    node->next = NULL;    node->data = NULL;    queue->head = queue->rear = node;     return queue; }     void destroy_queue(link_queue_p queue)  { /* 销毁队列Q(无论空否均可) */          queue_node_p node;    queue_node_p tmp = NULL;    if (NULL == queue) return;          node = queue->head->next;    while(node)      {          tmp = node;        node = node->next;              free(tmp);       }     free(queue->head);    queue->head = queue->rear=NULL;      free(queue);}     void clear_queue(link_queue_p queue)  { /* 将Q清为空队列 */      queue_node_p node;    queue_node_p tmp = NULL;    if (NULL == queue) return;          node = queue->head->next;    while(node)      {          tmp = node;        node = node->next;              free(tmp);       }     queue->rear = queue->head;  }     int queue_empty(link_queue_p queue)  { /* 若Q为空队列，则返回TRUE，否则返回FALSE */     if (NULL == queue) return FAILURE;       if(queue->head->next == NULL)          return TRUE;      else          return FALSE;  }     int queue_length(link_queue_p queue)  { /* 求队列的长度 */      int i = 0;    if (NULL == queue) return FAILURE;      queue_node_p node = queue->head;        while(node != queue->rear)      {          i++;          node = node->next;      }      return i;  }       int en_queue(link_queue_p queue, char *buf)  {     /* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */      queue_node_p tmp, oldp;    int retry = 0;    queue_node_p node = (queue_node_p)malloc(sizeof(queue_node_s));     if(NULL == node) /* 存储分配失败 */      {                    return FAILURE;      }    node->data = buf;      node->next = NULL;      tmp = queue->rear;    oldp = tmp;         do {        if (retry > 3)        {            while (tmp->next != NULL)            {                tmp = tmp->next;            }        }        retry++;    } while( __sync_bool_compare_and_swap(&(tmp->next), NULL, node) != TRUE); //如果没有把结点链上，再试    __sync_bool_compare_and_swap(&(queue->rear), oldp, node); //置尾结点         return SUCCESS;  }     void * de_queue(link_queue_p queue)  {     /* 若队列不空，删除Q的队头元素，成功返回其值，失败返回NULL */      queue_node_p node;      void * tmp = NULL;      do{        node = queue->head;               if (node->next == NULL)        {            return NULL;        }    }while( __sync_bool_compare_and_swap(&(queue->head), node, node->next) != TRUE);    tmp = node->next->data;    free(node);    return tmp;}  

类型头文件

/* * * Copyright (c)  * * All rights reserved. * * * * 文件名称：z_types.h * * 文件标识：无 * * 摘要：类型定义头文件 * * * * 当前版本：1.0 * * 作者：lishaozhe * * 完成日期：2014年6月14日 * * * * 取代版本： * * 原作者： * * 完成日期： * **/#ifndef __Z_TYPES_H__#define __Z_TYPES_H__#include <asm/types.h>typedef enum { FALSE = 0, TRUE = 1 } Bool;typedef unsigned charu8;typedef unsigned shortu16;typedef unsigned intu32;typedef unsigned char uint8_t;typedef unsigned short int uint16_t;typedef unsigned int uint32_t;typedef unsigned charunchar;typedef unsigned shortushort;typedef unsigned intuint;typedef signed char int8_t;typedef short int int16_t;typedef int int32_t;/*typedef unsigned long u64;typedef unsigned long long u64;*/#define SUCCESS 0#define FAILURE -1#endif  /* _Z_TYPES_H */

简单示例

#include <stdio.h>#include "queue.h"int main(){char buf[] = "One swallow does not make a summer.";char *tmp;link_queue_p queue;queue = init_queue();    printf("******************\n");en_queue(queue, buf);        printf("len = %d\n",queue_length(queue));tmp = de_queue(queue);    if (tmp)    printf("tmp = %s\n", tmp);    else        printf("tmp = NULL\n");    printf("*********over*********\n");    destroy_queue(queue);    return 1;}

Makefile

CFLAGS = -O2 -DHAVE_PF_RING  -Wall -DDEBUG_POOL -D KK_DEBUG CC =  gcc   test:test.o queue.o ${CC} ${CFLAGS} test.o queue.o -o $@ test.o:$(CC) -c test.c queue.o:$(CC) -c queue.c clean:rm -rf *.o