ConcurrentQueue<T>高效的线程安全的队列

来源：互联网发布：淘宝代运营销售编辑：程序博客网时间：2024/05/12 10:45

ConcurrentQueue队列由若干Segment动态构成，每个Segment是一块连续的内存Buffer，大小固定为SEGMENT_SIZE。

ConcurrentQueue私有成员变量

ConcurrentQueue类有三个私有成员变量：

Segment* volatile m_head;

Segment* volatile m_tail;

Segment* volatile m_base;

m_head指向第一个segment，m_tail指向最后一个segment。这两个指针指向的对象，随着入队列和出队列操作而不断变化。

m_base指针固定指向ConcurrentQueue实例化的第一个Segment，在析构ConcurrentQueue对象时使用。

ConcurrentQueue成员方法

void Enqueue(T item)

void Enqueue(T item){    DNetSpinWait wait;    while (!m_tail->TryAppend(item, &m_tail))    {        wait.SpinOnce();    }}

从m_tail指向的segment中，加入item的值，直到成功加入，函数返回。
该函数会在分配了新的segment后，更新m_tail指针。

bool TryDequeue(T* result)

bool TryDequeue(T* result){    while (!IsEmpty())    {        if (m_head->TryRemove(result, &m_head))        {            return true;        }       }    result = NULL;    return false;}

如果当前队列为空，返回false，否则返回队列的第一个元素。

bool TryPeek(T* result)

bool TryPeek(T* result){    while (!IsEmpty())    {        if (m_head->TryPeek(result))        {            return true;        }    }    result = NULL;    return false;}

跟TryDequeue()方法相似。

int Count()

int Count() {    Segment* segment;    Segment* segment2;    int num;    int num2;    GetHeadTailPositions(&segment, &segment2, &num, &num2);    if (segment == segment2)    {        return ((num2 - num) + 1);    }    int num3 = SEGMENT_SIZE - num;    num3 += SEGMENT_SIZE * (((int) (segment2->GetIndex() - segment->GetIndex())) - 1);    return (num3 + (num2 + 1));}

通过得到当前首尾的segment指针，以及首指针的m_low索引，以及尾指针的m_high索引，计算当前队列中元素的个数。

该方法用到了GetHeadTailPositions方法。

bool IsEmpty()

bool IsEmpty(){    Segment* head = m_head;    if (head->IsEmpty())    {        if (head->GetNext() == NULL)        {            return true;        }        DNetSpinWait wait;        while (head->IsEmpty())        {            if (head->GetNext() == NULL)            {                return true;            }            wait.SpinOnce();            head = m_head;        }    }    return false;}

判定当前队列为空有两个条件，第一，m_head指向的segment为空；第二，m_head->GetNext()也为空，即m_head和m_tail指向同一个segment。

void Reset()

void Reset(){    DeleteNodes();    m_base = m_head = m_tail = new Segment(0);}

重置ConcurrentQueue对象，删除已经分配了的segment，并重新更新成员变量的值。

void GetHeadTailPositions(Segment** head, Segment** tail, int* headLow, int* tailHigh)

void GetHeadTailPositions(Segment** head, Segment** tail, int* headLow, int* tailHigh){    *head = m_head;    *tail = m_tail;    *headLow = (*head)->GetLow();    *tailHigh = (*tail)->GetHigh();    DNetSpinWait wait;    while ((((*head != m_head) || (*tail != m_tail)) ||         ((*headLow != (*head)->GetLow()) || (*tailHigh != (*tail)->GetHigh()))) ||         ((*head)->GetIndex() > (*tail)->GetIndex()))    {        wait.SpinOnce();        *head = m_head;        *tail = m_tail;        *headLow = (*head)->GetLow();        *tailHigh = (*tail)->GetHigh();    }}

该函数就是将队列当前的m_head, m_tail指针以及m_head的m_low索引，m_tail的m_high索引取出来，放到线程栈上。并且在取出这些值后，再判断这些值是否合法。

原文地址：http://www.cnblogs.com/quark/archive/2012/03/19/2406024.html

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