无锁
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C++如何实现一个无锁队列?C++高并发数据结构实战【性能调优】
真正安全高性能的无锁队列需依赖原子操作、内存序与状态管理;SPSC场景推荐Michael-Scott环形缓冲区实现,MPMC则须用Hazard Pointer或EBR解决ABA与内存回收问题,优先选用moodycamel::ConcurrentQueue等成熟库。 实现一个真正安全、高性能的无锁队列…
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c++如何实现一个简单的软件事务内存(STM)_c++并发控制新思路【实验性】
用C++可实现轻量级STM,核心是版本号验证+本地日志+提交时冲突检测,读路径无锁、乐观并发,适合教学与嵌入式场景,但需手动管理读写集且非生产就绪。 用 C++ 实现一个“简单但可用”的软件事务内存(STM)是完全可行的,核心不在于替代工业级方案(如 libcds 或 TL2),而在于理解 STM …
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C++如何实现一个跳表(Skip List)?C++概率数据结构实战【算法】
跳表是一种概率型多层链表结构,平均查找复杂度O(log n),通过随机升层维持平衡,支持高效插入、删除与并发操作,C++需手写实现。 跳表(Skip List)是一种概率型数据结构,用多层链表实现快速查找,平均时间复杂度为 O(log n),实现比平衡树简单,且天然支持并发。C++ 标准库没有内置跳…
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c++如何实现一个跳表(Skip List)_c++替代平衡树的高效数据结构【源码】
跳表是一种概率性多层链表结构,平均查找复杂度O(log n),通过随机提升和分层索引实现高效操作,比平衡树更易实现。 跳表(Skip List)是一种概率性数据结构,用多层链表实现快速查找,平均时间复杂度为 O(log n),最坏 O(n),但实践中非常稳定,且比红黑树、AVL 等平衡树更易实现和调…
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c++怎么实现单例模式_c++设计模式之Singleton实现方法【源码】
单例模式确保类仅有一个实例并提供全局访问点;C++中推荐使用C++11局部静态变量实现,因其线程安全、自动内存管理且代码简洁;其他变体如双检锁、饿汉式等按需选用。 单例模式的核心是:确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。C++ 实现时关键在控制构造、拷贝、赋值,以及线程安全和初始化时机。 基础线…
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c++的std::atomic如何实现CAS操作_c++无锁编程核心原子指令
CAS是C++无锁编程的核心,通过compare_exchange_weak/strong实现原子性条件更新,前者在循环中更高效但可能伪失败,后者保证仅值不匹配时失败,常用于无锁计数器等场景,依赖硬件指令如CMPXCHG确保原子性。 在C++的无锁编程中,std::atomic 是实现线程安全操作的…
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C++中的std::mutex和std::recursive_mutex有什么区别?C++互斥锁选择【多线程】
std::mutex不支持同线程重复加锁,否则导致未定义行为;std::recursive_mutex允许同线程多次加锁并计数管理,仅在明确需要重入时选用,优先使用更轻量安全的std::mutex。 std::mutex 是普通互斥锁,不支持同一线程重复加锁 它是最基础的互斥机制,一旦线程成功调用 …
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c++中的Linearizability(线性一致性)是什么_c++并发数据结构正确性【理论】
线性一致性是C++并发中判断数据结构行为正确性的形式化模型,要求所有操作可排成与真实时间一致的全局顺序,且读操作返回其线性化点前最近写入的值;它保障行为可预测、可组合,seq_cst默认满足,而acq_rel等弱序需结合算法证明线性化点。 线性一致性(Linearizability)在 C++ 并发…
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c++如何实现一个无锁环形缓冲区_c++ Lock-Free Ring Buffer【并发】
无锁环形缓冲区核心是用原子操作(CAS)管理读写指针,容量需为2的幂以支持位运算取模;SPSC场景可仅用acquire/release内存序,MPMC则需版本号或双字CAS防ABA问题。 实现一个无锁环形缓冲区(Lock-Free Ring Buffer)在 C++ 中核心在于:用原子操作管理读写指…
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C++ atomic原子操作详解_C++无锁编程与内存模型基础
原子操作是不可分割的操作,C++中通过std::atomic实现,保证多线程下共享变量的安全访问,避免数据竞争;其内存顺序模型包括memory_order_relaxed、acquire、release、acq_rel、seq_cst和consume,用于在性能与同步间权衡;典型应用有自旋锁、无锁栈…