C++多线程-无锁链表

前面,为了使得写操作快速进行,我们定义了顺序锁。但是顺序锁有个缺点,那就是处理的数据不能是指针,否则可能会导致exception。那么有没有办法使得处理的数据包括指针呢?当然要是这个链表没有锁,那就更好了。
针对这种无锁链表,我们可以初步分析一下,应该怎么设计呢?
(1)读操作没有锁,那么怎么判断读操作正在进行呢,只能靠标志位了;
(2)写操作没有锁,那么读操作只能一个线程完成;
(3)写操作中如果是添加,那么直接加在末尾即可;
(4)写操作中如果是删除,那么应该先删除数据,然后等到当前没有操作访问删除数据时,释放内存,但是首节点不能删除。

普通链表的结构为,

typedef struct _LINK  
{  
    int data;  
    struct _LINK* next;  
}LINK;  

假设此时有32个线程在访问链表,那么可以定义一个全局变量value,每一个bit表示一个thread,读操作怎么进行呢,

void read_process()  
{  
    int index = get_index_from_threadid(GetThreadId());  
    InterLockedOr(&value, 1 << index);  
    /* read operation */  
    InterLockedAnd(&value, ~(1<< index));      
}  

那么,写操作怎么进行呢,

void write_process_add(LINK* pHead, LINK* pLink)  
{  
    /* add link to the tail of list */  
}  
  
void write_process_del(LINK* pHead, LINK* pLink)  
{  
    delete_link_from_list(pHead, pLink);  
    while(1){  
        if(0 == value)  
            break;  
         Sleep(100);  
    }  
  
    free(pLink);  
}  

其中链表的删除操作为,

/* 
*  From:   
*    ->   a  ->  b -> c -> d 
* 
*  To: 
*        ----------------- 
*        |               V 
*    ->  a        b  ->  c ->d  
*                                
*/  

总结:
(1)这种无锁链表有很多局限:多读少写、注意使用原子操作、不能删除头结点、数据只能添加到尾部、注意删除顺序和方法、读线程个数有限制等等;
(2)写操作在操作前需要等待所有的读操作,否则有可能发生异常;
(3)写操作不能被多个线程使用;
(4)无锁链表应用范围有限,只是特殊情况下的一种方案而已。

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转载自blog.csdn.net/weixin_42528266/article/details/103919396
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