多线程的那点儿事（之无锁队列）

最新推荐文章于 2021-11-30 13:52:58 发布

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本文探讨了队列在多线程环境下的应用，重点介绍了如何通过队列实现两个线程间的并行数据交换，包括数据的压入（push）与弹出（pop）操作，并详细阐述了队列的特性及其在并发场景中的优势，如互斥性和避免死锁。

对于编写多线程的朋友来说，队列具有天生的互斥性。在队列里面，一个负责添加数据，一个负责处理数据。谁也不妨碍谁，谁也离不开谁。所以，队列具有天生的并行性。

#define MAX_NUMBER 1000L
#define STATUS int
#define OK     0
#define FALSE -1

typedef struct _QUEUE_DATA
{
    int data[MAX_NUMBER];
    int head;
    int tail;
}QUEUE_DATA;

此时，一个线程压入数据，操作为push_data，

STATUS push_data(QUEUE_DATA* pQueue, int data)
{
    if(NULL == pQueue)
        return ERROR;

    if(pQueue->head == ((pQueue->tail) + 1)% MAX_NUMBER)
        return ERROR;

    pQueue->data[pQueue->tail] = data;
    pQueue->tail = (pQueue->tail + 1)% MAX_NUMBER;
    return OK;
}

那么，还有一个线程就负责处理数据pop_data，

STATUS pop_data(QUEUE_DATA* pQueue, int* pData)
{
    if(NULL == pQueue || NULL == pData)
        return ERROR;

    if(pQueue->head == pQueue->tail)
        return ERROR;

    *pData = pQueue->data[pQueue->head];
    pQueue->head = (pQueue->head + 1)% MAX_NUMBER;
    return OK;
}

总结：
（1）队列只适合两个线程并行使用，一个压入数据，一个弹出数据
（2）队列是没有锁的并行，没有死锁的危险
（3）队列中head和tail只有在计算结束之前的时候才能进行自增运算