这个队列实现基本上是正确的,但可以进行一些优化:
内存池中分配的空间应该通过 placement new 来初始化,而不是使用默认构造函数。
在 push 操作中,tail 节点的 next 指针可以直接设置为新节点,而不需要先设置为 nullptr 然后再赋值。
对于 size 成员变量,应该使用 std::atomic_size_t 类型,而不是 std::atomic
。 可以添加一个 try_push 方法来避免内存池分配失败时的阻塞。
在析构函数中,应该使用 memorypool.Free() 函数来释放内存池中的节点。
下面是优化后的代码:
#include
template
LockFreeQueue() : head_(new Node), tail_(head_.load()), memory_pool_(sizeof(Node) * 100) {}
~LockFreeQueue()
{
while (Node *const old_head = head_)
{
Node *next_node = old_head->value_.second;
old_head->~Node();
memory_pool_.Free(old_head, sizeof(Node));
head_ = next_node;
}
}
void push(const T &value)
{
Node *new_node = static_cast<Node *>(memory_pool_.Alloc(sizeof(Node)));
if (new_node == nullptr)
{
printf("@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@\n");
return;
}
new (new_node) Node(std::make_pair(value, nullptr));
Node *tail = tail_.load(std::memory_order_relaxed);
tail->value_.second = new_node;
tail_ = new_node;
size_.fetch_add(1, std::memory_order_release);
}
bool try_push(const T &value)
{
Node *new_node = static_cast<Node *>(memory_pool_.Alloc(sizeof(Node)));
if (new_node == nullptr)
{
return false;
}
new (new_node) Node(std::make_pair(value, nullptr));
Node *tail = tail_.load(std::memory_order_relaxed);
tail->value_.second = new_node;
tail_ = new_node;
size_.fetch_add(1, std::memory_order_release);
return true;
}
bool try_pop(T &value)
{
Node *const old_head = head_.load(std::memory_order_relaxed);
Node *const new_head = old_head->value_.second;
if (new_head == nullptr)
{
return false;
}
value = new_head->value_.first;
head_ = new_head;
size_.fetch_sub(1, std::memory_order_release);
old_head->~Node();
memory_pool_.Free(old_head, sizeof(Node));
return true;
}
bool empty() const
{
return size_.load(std::memory_order_acquire) == 0;
}
private:
struct Node
{
std::pair<T, Node *> value_;
Node() : value_(std::make_pair(T(), nullptr)) {}
explicit Node(const std::pair<T, Node *> &value) : value_(value) {}
};
std::atomic<Node *> head_;
std::atomic<Node *> tail_;
std::atomic_size_t size_{0};
terra_memory_pool memory_pool_;
};




