GitHub - cameron314/concurrentqueue: A fast multi-producer, multi-consumer lock-free concurrent queue for C++11

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提供了一個無鎖隊列。它的實現(xiàn)基于原子操作CAS，比大多數(shù)其它隊列性能更強，而且使用更方便。本文的性能測試方法基于文章《C++計算打印函數(shù)和代碼塊的執(zhí)行時間（支持所有類型函數(shù)）》，下面用例子講解該隊列的使用，以及跟STL隊列容器queue的性能對比。

假設我們想要實現(xiàn)一個最簡單的生產(chǎn)者消費者模式。生產(chǎn)者線程負責把數(shù)據(jù)入隊列，消費者線程把數(shù)據(jù)出隊列，為了保護臨界資源，我們得加互斥鎖。為了在隊列為空的時候阻止消費者繼續(xù)消費，還得加條件變量。所以用C++11的語法和容器std::queue實現(xiàn)的代碼如下：

#include#include#include#include#include#include#includeusing namespace std;
#define TOTAL 1000000

std::mutex m;
std::condition_variable cv;
queuegQueue;


templateauto measure(T&& func, Args&&... args)->std::future::type>{
    using return_type = typename std::result_of::type;
    auto task = std::make_shared>(std::bind(std::forward(func), std::forward(args)...));
    std::futureres = task->get_future();
    auto begin = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    (*task)();
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto elapsed = std::chrono::duration_cast(end - begin);
    printf("執(zhí)行時間: % .3f seconds.\n", elapsed.count() * 1e-9);
    return res;
}


void producer_thread()
{
    for (int i = 0; i< TOTAL; i++)
    {
        std::unique_locklk(m);
        gQueue.push(i);
        cv.notify_one();
    }
}

void consumer_thread()
{
    int element = 0;
    while (element != TOTAL -1)
    {
        std::unique_locklk(m);
        cv.wait(lk, [] {return !gQueue.empty(); });
        element = gQueue.front();
        gQueue.pop();
        printf("element:%d\n", element);
    }
}

int main()
{
    measure([] {
        thread a(producer_thread);
        thread b(consumer_thread);
        a.join();
        b.join();
        });

    return 0;
}

運行效果如下，可以看到總執(zhí)行時間為19.632秒。

我們把隊列改為使用concurrentqueue，代碼如下：

#include#include#include#include#include#include#include "blockingconcurrentqueue.h"

using namespace std;
#define TOTAL 1000000

moodycamel::BlockingConcurrentQueuegConcurrentQueue;


templateauto measure(T&& func, Args&&... args)->std::future::type>{
    using return_type = typename std::result_of::type;
    auto task = std::make_shared>(std::bind(std::forward(func), std::forward(args)...));
    std::futureres = task->get_future();
    auto begin = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    (*task)();
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto elapsed = std::chrono::duration_cast(end - begin);
    printf("執(zhí)行時間: % .3f seconds.\n", elapsed.count() * 1e-9);
    return res;
}


void producer_thread()
{
    for (int i = 0; i< TOTAL; i++)
    {
        gConcurrentQueue.enqueue(i);
    }
}

void consumer_thread()
{
    int element = 0;
    while (element != TOTAL -1)
    {
        gConcurrentQueue.wait_dequeue(element);
        printf("element:%d\n", element);
    }
}

int main()
{
    measure([] {
        thread a(producer_thread);
        thread b(consumer_thread);
        a.join();
        b.join();
        });

    return 0;
}

運行效果如下，可以看到總執(zhí)行時間為18.198秒。

由上面的例子可以看出，實現(xiàn)相同的功能，使用concurrentqueue比std::queue性能還要略強一點。而且concurrentqueue接口完善，封裝程度更高，使用它后我們不需要再在代碼中顯式增加互斥鎖和條件變量來進行同步了，使用更簡單，可以使我們的代碼可讀性更好。

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網(wǎng)站題目：C++無鎖隊列concurrentqueue的使用和性能速度測試-創(chuàng)新互聯(lián)
瀏覽地址：http://chinadenli.net/article12/diijgc.html

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