设计无锁并发数据结构——概述

Posted on 2021-07-31 | In C++并发编程实战

前言

互斥锁的理解成本很低，带来的收益却很高——可以保证在多线程情况下安全地访问数据结构，而不会产生竞争条件或破坏不变量。
但互斥锁并非完美无缺，不正确地使用可能带来死锁，粗粒度地上锁将影响并发性。
如果能写出一个不使用锁的并发数据结构，则可避免上述互斥锁引入的问题，这样的数据结构被被称为无锁(lock-free)数据结构。
无锁结构的核心是前文提及的内存顺序属性，设计无锁结构时需要万分小心——它不仅很难正确实现，同时其内部bug很难稳定复现与定位原因。

设计基于锁的并发数据结构——更复杂的数据结构

Posted on 2021-07-22 | In C++并发编程实战

前言

上一节所提及的栈和队列均是非常简单的数据结构，使用场景有限。本节将针对【查找表】，【链表】两种使用场景较丰富的数据结构，提供设计实例。

设计基于锁的并发数据结构——并发数据结构实例

Posted on 2021-07-13 | In C++并发编程实战

前言

设计基于锁的数据结构的核心要旨：在持有锁时间最短的前提下，访问数据时锁住正确的互斥锁。若使用不同的互斥锁来保护数据结构中不同的部分，操作不当可能会导致死锁，因此更需小心。

设计基于锁的并发数据结构——并发设计纲要

Posted on 2021-07-08 | In C++并发编程实战

前言

选择与设计正确的数据结构是解决方案设计的重中之重，并发编程亦不例外。若某种数据结构存在被多线程访问的可能性，除非其具备只读属性，否则必然需要保证数据变化在线程间被正确同步，对于此，一般有两种设计方案：

使用独立的互斥锁以及外部加锁来保护数据
设计自身支持并发访问的数据结构

本章将重点论述第二点。

C++内存模型与原子类型操作——同步操作与强制顺序

Posted on 2021-06-24 | In C++并发编程实战

前言

一段经典的生产-消费场景代码如下：

#include <vector>
#include <atomic>
#include <iostream>
std::vector<int> data; 
std::atomic<bool> data_ready(false);
void reader_thread() {
  while(!data_ready.load()) {
    std::this_thread::sleep(std::milliseconds(1)); 
  }
  std::cout<<"The answer="<<data[0]<<"\n";
}
void writer_thread() {
  data.push_back(42);
  data_ready=true;
}