#include #include template class LockFreeQueue { public: LockFreeQueue() : head_(new Node), tail_(head_.load()) {} void push(const T &item) { std::unique_ptr new

以下是使用Ring Buffer进行优化后的LockFreeQueue代码：

#include #include #include

template class LockFreeQueue { public:

LockFreeQueue() : head_(0), tail_(0) {}
void push(const T &item)
{
    std::unique_ptr<Node> new_node(new Node(item));
    while (true)
    {
        std::size_t tail = tail_.load();
        std::size_t next_tail = (tail + 1) % N;
        if (next_tail != head_.load())
        {
            if (tail_.compare_exchange_weak(tail, next_tail))
            {
                buffer_[tail].data = item;
                buffer_[tail].next.store(next_tail);
                new_node.release();
                return;
            }
        }
    }
}

bool try_pop(T &item)
{
    while (true)
    {
        std::size_t head = head_.load();
        std::size_t tail = tail_.load();
        if (head == tail)
        {
            return false;
        }
        std::size_t next_head = buffer_[head].next.load();
        if (head_.compare_exchange_weak(head, next_head))
        {
            item = buffer_[head].data;
            buffer_[head].data = T();
            buffer_[head].next.store(0);
            return true;
        }
    }
}

private:

struct Node
{
    T data;
    std::atomic<std::size_t> next{0};
    Node() {}
    Node(const T &item) : data(item) {}
    Node(const Node &) = delete;
    Node &operator=(const Node &) = delete;
};

std::array<Node, N> buffer_;
std::atomic<std::size_t> head_;
std::atomic<std::size_t> tail_;

};

使用Ring Buffer优化后，将数据存储在一个固定大小的数组中，而不是动态地创建和销毁节点。这可以避免内存分配和释放的开销，提高效率。同时，由于Ring Buffer的特性，当队列满时，新元素将覆盖队列头部的元素，从而实现循环利用队列空间的目的。