無鎖佇列--基於linuxkfifo實現
一直想寫個無鎖的佇列,來提高專案後臺的效率。
偶然看到linux核心的kfifo.h 實現原理。於是自己仿照了這個實現,目前linux應該是可以對外提供介面了。
#ifndef _NO_LOCK_QUEUE_H_ #define _NO_LOCK_QUEUE_H_ #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <string> #include <pthread.h> #include <iostream> using namespace std; #ifndef max #define max(x, y) ({ \ typeof(x) _max1 = (x); \ typeof(y) _max2 = (y); \ (void) (&_max1 == &_max2); \ _max1 > _max2 ? _max1 : _max2; }) #endif #ifndef min #define min(x, y) ({ \ typeof(x) _min1 = (x); \ typeof(y) _min2 = (y); \ (void) (&_min1 == &_min2); \ _min1 < _min2 ? _min1 : _min2; }) #endif class Kfifo { public: Kfifo(unsigned int isize); ~Kfifo(); unsigned int get(unsigned char *buffer, unsigned int len); unsigned int put(const unsigned char *buffer, unsigned int len); static unsigned long roundup_power_of_two(unsigned long val); private: inline bool is_power_of_2(unsigned long n) { return (n != 0 && ((n & (n - 1)) == 0)); }; inline unsigned int unused() { return (mask + 1) - (in - out); } private: unsigned int size; unsigned int in; unsigned int out; unsigned int mask; unsigned char* buffer; }; struct proto { unsigned int msgid; unsigned int cmd; unsigned int info; proto():msgid(0),cmd(0),info(0){} }; #endif
實現檔案
#include "MKfifo.h" Kfifo::~Kfifo() { if (buffer) free(buffer); size = in = out=0; } unsigned long Kfifo::roundup_power_of_two(unsigned long val) { if (val & (val-1) == 0) { return val; } unsigned long maxulong = (unsigned long )((unsigned long ) ~0); unsigned long andv = ~(maxulong&(maxulong>>1)); while((andv & val) == 0) andv = andv>>1; return andv<<1; } Kfifo::Kfifo(unsigned int isize):size(isize),in(0),out(0),mask(size - 1) { if (!is_power_of_2(isize)) { size = roundup_power_of_two(isize); } buffer =(unsigned char*) malloc(isize); } unsigned int Kfifo::get(unsigned char *_buffer, unsigned int len) { unsigned int l; len = min(len, in - out); __sync_synchronize(); l = min(len,size -(out&(size-1))); memcpy(_buffer,buffer + (out& (size-1)),l); memcpy(_buffer + l,buffer,len - l); __sync_synchronize(); out +=len; return len; } unsigned int Kfifo::put(const unsigned char *_buffer, unsigned int len) { unsigned int l; len = min(len, size - in + out); __sync_synchronize(); l = min(len, size - (in & (size - 1))); memcpy(buffer + (in & (size - 1)), _buffer, l); memcpy(buffer, _buffer + l, len - l); __sync_synchronize(); in += len; return len; } void * consumer(void * arg) { printf("consumer\n"); Kfifo* fifo = (Kfifo*) arg; if (!fifo) { return NULL; } for (;;) { proto p; unsigned int len = fifo->get((unsigned char*)&p,sizeof(p)); if (len>0) { cout << "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"<<endl; cout << "consumer proto msg id :"<<p.msgid<<endl; cout << "consumer proto msg cmd :"<<p.cmd<<endl; cout << "consumer proto msg info :"<<p.info<<endl; cout << "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"<<endl; } } return (void *)fifo; } void* producer(void* args) { Kfifo* fifo = (Kfifo*) args; if (!fifo) { return NULL; } unsigned int i=0; for (;;) { proto p; p.msgid = i++; p.cmd = 333; p.info = 44444; fifo->put((const unsigned char*)&p,sizeof(p)); cout<<"producer put msgid :"<<p.msgid<<endl; } return (void*)fifo; } int main() { Kfifo *fifo = new Kfifo(1024); pthread_t consumeid,producerid; pthread_create(&producerid,NULL,producer,(void*)fifo); pthread_create(&consumeid,NULL,consumer,(void*)fifo); printf("info!!\n"); pthread_join(consumeid,NULL); pthread_join(producerid,NULL); return 0; }
經過測試是可用的,我將在該佇列的基礎上,豐富其使用。
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