Lock Free Stack「建议收藏」

全栈程序员-站长 • 2022年7月19日上午11:16 • 未分类 • 阅读 20

Lock Free Stack「建议收藏」多线程下，无锁编程是种境界！其实Lock-Free或Lock-Low不单单是一种技术，而是一种思想。如前篇《HighPerformanceCacher》，里面使用“伪装双链表”，使锁尽量减少，从而提高性能。本文将使用CAS的原子访问方式实现一个Lock-FreeStack。何为CAS?通俗点就是先比较后交换,Interlocked.CompareExchange函数。何为原子访问？当一个线程访问一个资源的同时，保证其他线程不会在同一时刻访问同一资源，如Interlocked系列函数。.Net下BCL中

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

ZT:http://www.cnblogs.com/overred/archive/2009/09/30/Lock-Free-Stack.html

多线程下，无锁编程是种境界！
其实Lock-Free或Lock-Low不单单是一种技术，而是一种思想。
如前篇《High Performance Cacher》，里面使用“伪装双链表”，使锁尽量减少，从而提高性能。

本文将使用CAS的原子访问方式实现一个Lock-Free Stack。
何为CAS?通俗点就是先比较后交换,Interlocked.CompareExchange函数。
何为原子访问？当一个线程访问一个资源的同时，保证其他线程不会在同一时刻访问同一资源，如Interlocked系列函数。
.Net下BCL中的Interlocked系列函数是如何保证这一行为的呢？
泛泛而谈，实现层还是调用硬件支持，最后到CPU层面的总线锁(具体可以参考Rotor实现,有空我单独开篇讲解)。
Lock Free Stack代码：

public class LockFreeStack<T> : IEnumerable<T><br /> {<br /> #region Fields<br /> private Node _nodeList;<br /> #endregion<br /> #region Methods<br /> public T Pop()<br /> {<br /> try {<br /> Node n;<br /> do {<br /> n = _nodeList;<br /> if (n == null) throw new ArgumentNullException(“stack empty!”);<br /> }<br /> while (Interlocked.CompareExchange(ref _nodeList, n.Next, n) != n);<br /> return n.Value;<br /> }<br /> finally {<br /> Interlocked.Decrement(ref _count);<br /> }<br /> }<br /> public void Push(T value)<br /> {<br /> try {<br /> Node n = new Node();<br /> n.Value = value;<br /> Node o;<br /> do {<br /> o = _nodeList;<br /> n.Next = o;<br /> }<br /> while (Interlocked.CompareExchange(ref _nodeList, n, o) != o);<br /> }<br /> finally {<br /> Interlocked.Increment(ref _count);<br /> }<br /> }<br /> public IEnumerator<T> GetEnumerator()<br /> {<br /> while (_nodeList != null) {<br /> yield return _nodeList.Value;<br /> _nodeList = _nodeList.Next;<br /> }<br /> }<br /> IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()<br /> {<br /> Interlocked.Exchange(ref _count, 0);<br /> return ((IEnumerable<T>)this).GetEnumerator();<br /> }<br /> #endregion<br /> #region Attribute<br /> private long _count;<br /> public long Count<br /> {<br /> get { return Interlocked.Read(ref _count); }<br /> set { _count = value; }<br /> }<br /> #endregion<br /> private class Node<br /> {<br /> internal T Value;<br /> internal Node Next;<br /> }<br /> }

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