首頁 後端開發 C++ C++中的無鎖程式技術有哪些?

C++中的無鎖程式技術有哪些?

Jun 05, 2024 pm 03:35 PM
c++ 無鎖編程

無鎖程式設計是一種多執行緒程式設計範例,避免使用鎖定機制以提高並發性。 C++ 中的無鎖定程式技術包括:原子操作:提供不可中斷的基本操作,如原子類型和 fetch_add 等操作。無鎖資料結構:不使用鎖定控制並發存取的資料結構,如 CAS 佇列、無鎖棧和基於 CAS 的鍊錶。無鎖哈希映射:使用 cuckoo 哈希映射或鏈位址法哈希映射實現無鎖鍵值對存儲和檢索。

C++中的無鎖程式技術有哪些?

C++中的無鎖定編程技術

引言

##無鎖定編程是多執行緒程式設計的一種範例,它不依賴鎖定機制來同步執行緒。這使得程式可以避免死鎖,並提高並發性。本文將探討 C++ 中可用的無鎖程式設計技術。

原子運算

原子運算是不可中斷的基本運算。 C++11 引入了原子庫,提供一系列原子類型和操作,如:

std::atomic<int> counter;
counter.fetch_add(1);
int value = counter.load();
登入後複製

無鎖定資料結構

無鎖定資料結構不需要鎖來控制並發存取。一些常見的無鎖定資料結構包括:

  • CAS佇列 (Concurrent Queue):基於 compare-and-swap (CAS) 操作的佇列。
  • 無鎖定堆疊 (Lock-free Stack):使用原子交換作業實作的堆疊。
  • 鍊錶 (Linked List):基於 CAS 的鍊錶,提供線程安全的插入和刪除操作。

無鎖定雜湊映射

無鎖定雜湊映射是無鎖定資料結構的一種,它允許以無鎖定方式儲存和檢索鍵值對。常見的無鎖雜湊映射實作包括:

  • cuckoo 雜湊映射:使用兩個雜湊表來消除寫時衝突。
  • 鏈結位址法雜湊對映:使用鍊錶來處理衝突。

實戰案例

考慮以下使用CAS 佇列實作生產者-消費者模式的範例:

#include <atomic>
#include <queue>
#include <thread>

std::atomic_bool producer_done{false};
std::queue<int> queue;

void producer() {
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        while (!queue.empty())
            std::this_thread::yield();
        queue.push(i);
    }
    producer_done = true;
}

void consumer() {
    while (!producer_done || !queue.empty()) {
        int value;
        if (queue.pop(value))
            std::cout << value << std::endl;
    }
}

int main() {
    std::thread producer_thread(producer);
    std::thread consumer_thread(consumer);
    producer_thread.join();
    consumer_thread.join();
    return 0;
}
登入後複製

在這個範例中,生產者執行緒使用CAS 佇列以無鎖方式向佇列插入數據,而消費者執行緒則從佇列以無鎖方式讀取資料。

以上是C++中的無鎖程式技術有哪些?的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

本網站聲明
本文內容由網友自願投稿,版權歸原作者所有。本站不承擔相應的法律責任。如發現涉嫌抄襲或侵權的內容,請聯絡admin@php.cn

熱AI工具

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

人工智慧驅動的應用程序,用於創建逼真的裸體照片

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

用於從照片中去除衣服的線上人工智慧工具。

Undress AI Tool

Undress AI Tool

免費脫衣圖片

Clothoff.io

Clothoff.io

AI脫衣器

Video Face Swap

Video Face Swap

使用我們完全免費的人工智慧換臉工具,輕鬆在任何影片中換臉!

熱門文章

<🎜>:泡泡膠模擬器無窮大 - 如何獲取和使用皇家鑰匙
3 週前 By 尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌
北端:融合系統,解釋
4 週前 By 尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌
Mandragora:巫婆樹的耳語 - 如何解鎖抓鉤
3 週前 By 尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌

熱工具

記事本++7.3.1

記事本++7.3.1

好用且免費的程式碼編輯器

SublimeText3漢化版

SublimeText3漢化版

中文版,非常好用

禪工作室 13.0.1

禪工作室 13.0.1

強大的PHP整合開發環境

Dreamweaver CS6

Dreamweaver CS6

視覺化網頁開發工具

SublimeText3 Mac版

SublimeText3 Mac版

神級程式碼編輯軟體(SublimeText3)

熱門話題

Java教學
1670
14
CakePHP 教程
1428
52
Laravel 教程
1329
25
PHP教程
1274
29
C# 教程
1256
24
C#與C:歷史,進化和未來前景 C#與C:歷史,進化和未來前景 Apr 19, 2025 am 12:07 AM

C#和C 的歷史與演變各有特色,未來前景也不同。 1.C 由BjarneStroustrup在1983年發明,旨在將面向對象編程引入C語言,其演變歷程包括多次標準化,如C 11引入auto關鍵字和lambda表達式,C 20引入概念和協程,未來將專注於性能和系統級編程。 2.C#由微軟在2000年發布,結合C 和Java的優點,其演變注重簡潔性和生產力,如C#2.0引入泛型,C#5.0引入異步編程,未來將專注於開發者的生產力和雲計算。

vscode在哪寫代碼 vscode在哪寫代碼 Apr 15, 2025 pm 09:54 PM

在 Visual Studio Code(VSCode)中編寫代碼簡單易行,只需安裝 VSCode、創建項目、選擇語言、創建文件、編寫代碼、保存並運行即可。 VSCode 的優點包括跨平台、免費開源、強大功能、擴展豐富,以及輕量快速。

Golang和C:並發與原始速度 Golang和C:並發與原始速度 Apr 21, 2025 am 12:16 AM

Golang在並發性上優於C ,而C 在原始速度上優於Golang。 1)Golang通過goroutine和channel實現高效並發,適合處理大量並發任務。 2)C 通過編譯器優化和標準庫,提供接近硬件的高性能,適合需要極致優化的應用。

Golang vs.C:性能和速度比較 Golang vs.C:性能和速度比較 Apr 21, 2025 am 12:13 AM

Golang適合快速開發和並發場景,C 適用於需要極致性能和低級控制的場景。 1)Golang通過垃圾回收和並發機制提升性能,適合高並發Web服務開發。 2)C 通過手動內存管理和編譯器優化達到極致性能,適用於嵌入式系統開發。

Python與C:學習曲線和易用性 Python與C:學習曲線和易用性 Apr 19, 2025 am 12:20 AM

Python更易學且易用,C 則更強大但複雜。 1.Python語法簡潔,適合初學者,動態類型和自動內存管理使其易用,但可能導致運行時錯誤。 2.C 提供低級控制和高級特性,適合高性能應用,但學習門檻高,需手動管理內存和類型安全。

Golang和C:性能的權衡 Golang和C:性能的權衡 Apr 17, 2025 am 12:18 AM

Golang和C 在性能上的差異主要體現在內存管理、編譯優化和運行時效率等方面。 1)Golang的垃圾回收機制方便但可能影響性能,2)C 的手動內存管理和編譯器優化在遞歸計算中表現更為高效。

表演競賽:Golang vs.C 表演競賽:Golang vs.C Apr 16, 2025 am 12:07 AM

Golang和C 在性能競賽中的表現各有優勢:1)Golang適合高並發和快速開發,2)C 提供更高性能和細粒度控制。選擇應基於項目需求和團隊技術棧。

Python vs.C:探索性能和效率 Python vs.C:探索性能和效率 Apr 18, 2025 am 12:20 AM

Python在開發效率上優於C ,但C 在執行性能上更高。 1.Python的簡潔語法和豐富庫提高開發效率。 2.C 的編譯型特性和硬件控制提升執行性能。選擇時需根據項目需求權衡開發速度與執行效率。

See all articles