環形佇列設計如下：

template <class T>
class ring
{
puclic:
    explicit ring(int size): m_maxsize(size), m_rp(0), m_wp(0)
    {   
        if (size < 2)
        {
            throw std::runtime_error("too few elements, size must grater than 1");
        }
        m_array = new T[size+1];
    }
    
    ~ring
    {
        delete [] m_array;
    }
    bool full()const
    {
        return inc(wp) == rp;
    }


    bool empty()const
    {
        return rp == wp;
    }


    int inc(int n)const
    {
        return ++n % (maxsize+1);
    }


    int push_back(const T& v)
    {
       if (full()) 
        {
            return -1;
        }
        m_array[m_wp] = v;
        m_wp = inc(m_wp);
        return 0;
    }
    
    int pop_front(T& v)
    {
        if (empty())
        {
            return -1;
        }
        v = m_array[m_rp];
        m_rp = inc(m_rp);
        return 0;
    }
    
    size_t size()const
    {   
        size_t n = m_wp - m_rp;
        return n > 0 ? n : m_maxsize + n;
    }
    
private:
    T* m_array;
    int m_maxsize;
    int m_rp __attribute__((align(8)));
    int m_wp __attribute__((align(8)));
    
}
 

考慮如下情況，單生產者，單消費者
1.讀執行緒追趕寫執行緒,但empty()條件rp == wp一直為true，即使不加鎖也執行緒安全
2.寫執行緒追趕讀執行緒,單full()條件wp++ == rp一直
3.極端情況下
rp=wp=m_maxsize
讀寫執行緒按如下指令執行：
寫執行緒                      讀執行緒
wp++
                            empty() rp == wp 為false
                            rp++
                            rp = 0   rp翻轉
                            empty()為false 可讀
wp = 0 wp翻轉
                            rp++    rp=1，這個時候讀索引已經在寫索引前，資料讀取異常
                            
4.所以rp,wp的操作必須是原子的，根據Intel手冊8.1.1節的介紹：


從Intel486 processor開始，以下的基本記憶體操作是原子的：
• Reading or writing a byte（一個位元組的讀寫）
• Reading or writing a word aligned on a 16-bit boundary（對齊到16位邊界的字的讀寫）
• Reading or writing a doubleword aligned on a 32-bit boundary（對齊到32位邊界的雙字的讀寫）


從Pentium processor開始，除了之前支援的原子操作外又新增了以下原子操作：
• Reading or writing a quadword aligned on a 64-bit boundary（對齊到64位邊界的四字的讀寫）
• 16-bit accesses to uncached memory locations that fit within a 32-bit data bus（未快取且在32位資料匯流排範圍之內的記憶體地址的訪問）


所以__attribute__((align(8)))可保證索引讀寫的原子性