编写生产者/消费者队列的最有效方法是什么，其中一个线程是生产者，另一个是消费者。在一篇论文中，作者说将一个元素插入他的队列需要一个原子操作，但他没有解释如何。
他的队列也是一个循环队列，如果队列为空，则消费者等待，而如果队列已满，则生产者等待。他怎么可能实现这样的队列。他所说的原子操作是指某种互斥体还是只是一个原子变量。注意他说，一个原子操作。
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如果您没有实现无锁队列的经验，唯一的答案可能是：最有效（和安全）的方法是使用锁，由 pthread（互斥锁或 cond var）提供。
无锁算法通常（但不一定）会给你一点额外的性能，但如果你不知道自己在做什么，它们可能会出错。
另一方面，Linux 下的 phtreads 实现尽可能避免锁定，并futex在需要时使用（同样，futex这是一种快速但您应该知道自己在做什么的地方）。
这样的队列每秒通过十万个任务没有问题。这可能看起来很有限，但实际上如果您需要每秒通过 1000 万个任务，那么您做错了。理想情况下，您可能每秒在队列上传递几十到一百个左右的任务（任务更少，但工作组更大）。例如，您想创建 50 个任务，每个任务处理半兆字节的数据，而不是 2500 万个任务处理一个字节的数据。
如果您仍然坚持尝试无锁实现（可能出于学术兴趣），您将需要一个原子比较交换操作（在 C 的 GCC 文档中查找“遗留 __sync 函数”，对于 C++，您将使用新的原子操作）。
请务必阅读诸如 ABA 之类的细微细节，为此您通常需要某种指针操作（将引用计数存储在最低 3 位中）或具有显式引用计数的双字交换。
或者，如果您做出一些假设，则可以仅使用原子添加或根本不使用任何原子操作来实现无锁队列（如果您只是出于好奇而感兴趣，请参阅“快进队列”）。然而，这些只有在假设成立的情况下才有效，而且它们更容易出错，所以最好远离它们。
于 2012-07-06T12:29:24.397 回答