C中级消息队列设计

引言 - 补充好开始

　　消息队列在游戏服务器层应用非常广泛. 应用于各种耗时的IO操作业务上.消息队列可以简单理解为

[消息队列 = 队列 + 线程安全]本文参照思路如下, 最后献上一个大神们斗法的场景O(∩_∩)O哈哈~

　　　回调还是消息队列　　　　 -> 架构的选择

　　　 skynet 全局消息队列　　　　-> skynet_mq.c

　　　消息队列血案 https://www.douban.com/note/470290075/

消息队列最方便之处在于让异步编程变得简单高效.(异步搞成同步). 多数应用于如下方面,消息收发处理,

DB消息写入, 日志系统等等. 运用在密集型IO处理业务中. 关于消息队列的套路太多了,

下面所要分析的消息队列, 算不上高效但绝不低效. 但是安全省内存. 可以用于实战.

用到的原子锁接口 scatom.h (2017年5月10日15:05:42)

#ifndef _H_SIMPLEC_SCATOM
#define _H_SIMPLEC_SCATOM

/*
 * 作者 : wz
 *
 * 描述 : 简单的原子操作,目前只考虑 VS(CL) 小端机 和 gcc
 *         推荐用 posix 线程库
 */

#define _INT_USLEEP_LOCK (1)

// 如果 是 VS 编译器
#if defined(_MSC_VER)

#include <Windows.h>

//忽略 warning C4047: “==”:“void *”与“LONG”的间接级别不同
#pragma warning(disable:4047) 

// v 和 a 都是 long 这样数据
#define ATOM_FETCH_ADD(v, a) InterlockedExchangeAdd((LONG volatile *)&(v), (LONG)(a))

#define ATOM_ADD_FETCH(v, a) InterlockedAdd((LONG volatile *)&(v), (LONG)(a))

#define ATOM_SET(v, a) InterlockedExchange((LONG volatile *)&(v), (LONG)(a))

#define ATOM_CMP(v, c, a) ((LONG)(c) == InterlockedCompareExchange((LONG volatile *)&(v), (LONG)(a), (LONG)(c)))

/*
 * 对于 InterlockedCompareExchange(v, c, a) 等价于下面
 * long tmp = v ; v == a ? v = c : ; return tmp;
 * 
 * 咱们的 ATOM_FETCH_CMP(v, c, a) 等价于下面
 * long tmp = v ; v == c ? v = a : ; return tmp;
 */
#define ATOM_FETCH_CMP(v, c, a) InterlockedCompareExchange((LONG volatile *)&(v), (LONG)(a), (LONG)(c))

#define ATOM_LOCK(v) \
    while(ATOM_SET(v, 1)) \
        Sleep(_INT_USLEEP_LOCK)

#define ATOM_UNLOCK(v) ATOM_SET(v, 0)

// 保证代码不乱序优化后执行
#define ATOM_SYNC()    MemoryBarrier()

// 否则 如果是 gcc 编译器
#elif defined(__GNUC__)

#include <unistd.h>

/*
 * type tmp = v ; v += a ; return tmp ;
 * type 可以是 8,16,32,64 bit的类型
 */
#define ATOM_FETCH_ADD(v, a) __sync_fetch_add_add(&(v), (a))

/*
 * v += a ; return v;
 */
#define ATOM_ADD_FETCH(v, a) __sync_add_and_fetch(&(v), (a))

/*
 * type tmp = v ; v = a; return tmp;
 */
#define ATOM_SET(v, a) __sync_lock_test_and_set(&(v), (a))

/*
 * bool b = v == c; b ? v=a : ; return b;
 */
#define ATOM_CMP(v, c, a) __sync_bool_compare_and_swap(&(v), (c), (a))

/*
 * type tmp = v ; v == c ? v = a : ;  return v;
 */
#define ATOM_FETCH_CMP(v, c, a) __sync_val_compare_and_swap(&(v), (c), (a))

/*
 * 加锁等待,知道 ATOM_SET 返回合适的值
 * _INT_USLEEP 是操作系统等待纳秒数,可以优化,看具体操作系统
 * 
 * 使用方式
 *  int lock = 0;
 *  ATOM_LOCK(lock);
 *  
 *  // to do think ...
 *  
 *  ATOM_UNLOCK(lock);
 *
 */
#define ATOM_LOCK(v) \
    while(ATOM_SET(v, 1)) \
        usleep(_INT_USLEEP_LOCK)

// 对ATOM_LOCK 解锁, 当然 直接调用相当于 v = 0;
#define ATOM_UNLOCK(v) __sync_lock_release(&(v))

// 保证代码不乱序
#define ATOM_SYNC()    __sync_synchronize()

#endif // !_MSC_VER && !__GNUC__

/*
 * 试图加锁, 使用例子
 
     if(ATOM_TRYLOCK(v)) {
         // 已经有人加锁了, 处理返回事件
        ...
     }
 
     // 得到锁资源, 开始处理
     ...
 
     ATOM_UNLOCK(v);
 
 * 返回1表示已经有人加锁了, 竞争锁失败.
 * 返回0表示得到锁资源, 竞争锁成功
 */
#define ATOM_TRYLOCK(v) ATOM_SET(v, 1)

#endif // !_H_SIMPLEC_SCATOM

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