liblfds 的循環緩衝佇列真的是無鎖的嗎？

循環緩衝佇列中的無鎖進度保證

無鎖定演算法的概念確保至少一個執行緒能夠無論其他執行緒的操作如何，都能不斷取得進展。然而，這個定義有時會面臨歧義，特別是在 liblfds 等並發函式庫的上下文中。

Liblfds 採用自訂原子和記憶體屏障來實現其有界隊列。儘管該演算法可能看起來高效，但其無鎖性質仍然值得懷疑。

強制進度：

PUSH 演算法在佇列中為使用者資料保留一個插槽。然而，在sequence_number更新之前，該插槽對於POP操作仍然不可存取。這種對成功 PUSH 完成的依賴會造成其他執行緒可能被阻塞或延遲的情況，這表明可能缺乏進度保證。

評估演算法：

演算法不嚴格符合作者提出的無鎖的定義。 m_write_index 和 s.sequence_number 的組合充當每個元素的互斥體，在存在保留插槽的掛起執行緒的情況下導致潛在的失敗。

評估性能和功能方面：

性能：

由於原子操作最少，無可爭議的性能令人滿意。競爭效能也是合理的，儘管當多個讀取器嘗試存取佇列時 m_write_index 可能成為爭用來源。

上下文切換免疫：

提供了部分免疫力，因為即使線程在關鍵區域期間進行上下文切換，其他線程仍然可以將元素推送到隊列中。但是，如果正在進行的元素受到影響，彈出元素可能會停止。

功能限制：

演算法對於非同步執行緒終止或從中斷或訊號處理程序進行存取是不安全的。如果執行緒在關鍵區域期間被中斷，它可能無法完全耗盡所有元素。

結論：

雖然 liblfds 隊列實現可能會提供一些性能優勢，但它的鎖由於依賴於成功的 PUSH 完成，自由性質是值得懷疑的。它不完全滿足進度保證的嚴格定義，某些邊緣情況可能導致進度阻塞甚至失敗。

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