在无锁设置中,多生产者,单一消费者是否可能？

我有一堆线程正在彼此进行大量的沟通.我希望这是免费的.

对于每个线程,我想拥有一个邮箱,其他线程可以向其发送消息(但只有所有者可以删除消息).这是一个多生产者单一消费者的情况.我可以在无锁/高性能的事情上做到这一点吗？(这是一个巨大模拟的内循环.)

无锁多生产者单一消费者(MPSC)队列是最容易实现的无锁算法之一.

最基本的实现需要一个简单的无锁单链表(SList),只有push()和flush().这些函数在Windows API中可用作InterlockedFlushSList()和InterlockedPushEntrySList(),但这些函数很容易自行滚动.

使用CAS(互锁比较和交换)将多个生产者push()项目放到SList上.

Single Consumer执行flush(),使用XCHG(互锁交换)将SList的头部与NULL交换.然后,消费者具有相反顺序的项目列表.

要按顺序处理项目,必须在处理之前简单地反转从flush()返回的列表.如果您不关心订单,您可以立即走到列表中进行处理.

如果您推出自己的功能,请注意以下两点

1)如果您使用的是内存排序较弱的系统(即PowerPC),则需要在push()函数的开头设置"释放内存屏障",并在刷新结束时设置"获取内存屏障"( )功能.

2)您可以使功能大大简化和优化,因为SLA的ABA问题发生在pop()函数期间.如果仅使用push()和flush(),则不能在SList中出现ABA问题.这意味着您可以将其实现为与非lockfree代码非常相似的单个指针,并且不需要ABA防止序列计数器.