c/c++实现无锁队列-Go服务器开发

实现无锁队列是一项具有挑战性的任务，需要使用原子操作和内存屏障等底层同步机制。下面是一个简单的C++无锁队列的示例代码：

#include <atomic>
template<typename T>
class LockFreeQueue {
private:
    struct Node {
        T data;
        Node* next;
        Node(const T& value) : data(value), next(nullptr) {}
    };
    std::atomic<Node*> head;
    std::atomic<Node*> tail;
public:
    LockFreeQueue() : head(nullptr), tail(nullptr) {}
    ~LockFreeQueue() {
        while (Node* node = head.load()) {
            head.store(node->next);
            delete node;
        }
    }
    void enqueue(const T& value) {
        Node* newNode = new Node(value);
        
        // 设置新节点的下一个指针为空，表示它是最后一个节点
        newNode->next = nullptr;
        // 获取当前尾部节点和尾部节点的下一个指针
        Node* curTail = tail.load();
        Node* curNext = curTail->next;
        // 如果当前尾部与获取到的尾部一致，则说明处于合法状态
        if (curTail == tail.load()) {
            // 尝试将新节点链接到当前尾部节点之后
            if (curNext == nullptr) {  // 尾部节点没有下一个指针，则进行链接操作
                if (std::atomic_compare_exchange_strong(&curTail->next, &curNext, newNode)) {
                    // 链接成功，将尾部指针移动到新节点上
                    tail.compare_exchange_strong(curTail, newNode);
                }
            } else {  // 尾部节点已经有了下一个指针，说明尾部节点不是最后一个节点，需要调整尾部指针
                tail.compare_exchange_strong(curTail, curNext);
            }
        }
        // 注意：此处没有使用互斥锁或者原子操作，而是依赖底层的CAS操作来实现无锁队列
    }
    bool dequeue(T& value) {
        Node* curHead = head.load();
        Node* curTail = tail.load();
        Node* curNext = curHead->next;
        if (curHead == head.load()) {
            // 队列是否为空？
            if (curHead == curTail) {
                if (curNext == nullptr) {
                    return false;
                }
                // 尾部不等于头部，但是头部下一个指针非空，
                // 说明入队操作还没有完成，尝试调整尾部指针
                tail.compare_exchange_strong(curTail, curNext);
            } else {
                // 读取头部节点中的数据并更新头部指针到下一个节点
                value = curNext->data;
                if (head.compare_exchange_strong(curHead, curNext)) {
                    delete curHead;
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }
};