c - 如何在 C 中实现无锁共享标志？

Question

我有一个生产者一个消费者模型，我需要生产者在数据可用时设置一个标志。我怀疑我可以在不锁定共享标志的情况下逃脱，因为:

• 生产者在设置之前从不检查值
• 偶尔错过对标志的更新不是问题(尽管我也可以使用原子操作来避免这种情况？)。

所以我的问题是，我该如何实现它？我对 volatile 关键字以及 __sync_synchronize() 之类的东西的理解充其量是微不足道的，所以假设我知之甚少。具体来说，我希望能够确保标志的更改及时在另一个线程中可见。

编辑:我在 Linux 上使用 GCC。

Answer 1

使用两个变量:

volatile size_t elements_produced; // producer increments it when data is available
volatile size_t elements_consumed; // consumer increments it

新数据恰好在 elements_produced != elements_consumed 时可用。 如果您需要无限数量，则在更新时另外对其进行修改。

produce(...) {
    elements_produced = (elements_produced + 1) % (max_elements_in_queue + 1);
}

consume(...) {
    elements_consumed = (elements_consumed + 1) % (max_elements_in_queue + 1);
}

不需要锁或原子。

这是单一生产者、单一消费者圆形环形缓冲区的标准实现。