生产者-消费者队列- std::queue 还是用户编写的链表？答案

【问题标题】：Producer-consumer queue- std::queue or user-written linked-list?生产者-消费者队列- std::queue 还是用户编写的链表？
【发布时间】：2014-01-11 23:36:59
【问题描述】：

我看到了以下详细说明生产者消费者无锁队列的帖子：

C++ Lock free producer/consumer queue

它使用自定义编写的链表。编写一个链表的目的是什么，当一个人可以只使用std::queue 并在数据结构周围编写一些访问器包装器时？

【问题讨论】：

您不能从非无锁数据结构创建无锁数据结构。您可以轻松地使其并发，但不能没有锁。
无锁编程非常微妙，没有“快速而明显的方法”来做到这一点。不过，如果您真的感兴趣，我建议您花一到六周的时间研究该主题；这将是美好的时光。
@Casey 您能否详细说明为什么不呢？我想您是在直接回答为什么必须编写自己的数据结构而不是使用 std::queue？
多个线程同时修改std::queue 是不安全的。您建议的“访问器包装器”必须确保一次只有一个线程可以调用包含的std::queue 的成员函数。您将有效地实现一种机制，该机制要求其他线程等待当前访问共享数据结构的线程完成，即锁。

标签： c++ multithreading c++11 queue producer-consumer

【解决方案1】：

不可能设计一个std::list，其中push_back 和pop_front 不能同时修改大小成员。如果您有两个线程同时调用它们，它们可能会破坏列表。您可以编写一个包装访问器以使其安全，通过使用锁。这违背了无锁结构的目标。 push_back 和 std::deque 的 pop_front 都需要修改节点指针的内部“向量”，如果它们被两个不同的线程同时调用，它们会再次破坏双端队列。

可以轻松编写类似列表或循环缓冲区的无锁生产者/消费者队列，但没有标准 C++ 容器符合条件。

【讨论】：