C++의 잠금 없는 프로그래밍 기술은 무엇입니까?

잠금 없는 프로그래밍은 동시성을 향상하기 위해 잠금 메커니즘 사용을 피하는 다중 스레드 프로그래밍 패러다임입니다. C++의 잠금 없는 프로그래밍 기술은 다음과 같습니다. 원자 작업: 원자 유형과 같은 중단 없는 기본 작업과 fetch_add와 같은 작업을 제공합니다. 잠금 없는 데이터 구조: CAS 큐, 잠금 없는 스택, CAS 기반 연결 목록과 같이 동시 액세스를 제어하기 위해 잠금을 사용하지 않는 데이터 구조입니다. 잠금 없는 해시 맵: 뻐꾸기 해시 맵 또는 체인 주소 해시 맵을 사용하여 잠금 없는 키-값 쌍 저장 및 검색을 달성합니다.

C++의 잠금 없는 프로그래밍 기술

소개

잠금 없는 프로그래밍은 스레드를 동기화하기 위해 잠금 메커니즘에 의존하지 않는 멀티 스레드 프로그래밍의 패러다임입니다. 이를 통해 프로그램은 교착 상태를 방지하고 동시성을 향상시킬 수 있습니다. 이 기사에서는 C++에서 사용할 수 있는 잠금 없는 프로그래밍 기술을 살펴봅니다.

원자적 연산

원자적 연산은 중단할 수 없는 기본 연산입니다. C++11은 다음과 같은 일련의 원자 유형 및 작업을 제공하는 원자 라이브러리를 도입했습니다.

std::atomic<int> counter;
counter.fetch_add(1);
int value = counter.load();

잠금 없는 데이터 구조

잠금 없는 데이터 구조에는 동시 액세스를 제어하기 위해 잠금이 필요하지 않습니다. 잠금이 없는 일반적인 데이터 구조는 다음과 같습니다.

• CAS 대기열(동시 대기열): CAS(비교 및 교체) 작업 기반 대기열.
• Lock-free 스택: Atomic Swap 작업을 사용하여 구현된 스택입니다.
• 링크된 목록: CAS 기반 링크된 목록으로 스레드로부터 안전한 삽입 및 삭제 작업을 제공합니다.

잠금 없는 해시 맵

잠금 없는 해시 맵은 키-값 쌍을 잠금 없는 방식으로 저장하고 검색할 수 있는 잠금 없는 데이터 구조 유형입니다. 일반적인 잠금 없는 해시 맵 구현은 다음과 같습니다.

• cuckoo 해시 맵: 두 개의 해시 테이블을 사용하여 쓰기 시간 충돌을 제거합니다.
• 체인 주소 해시 매핑: 연결된 목록을 사용하여 충돌을 처리합니다.

실용 사례

생산자-소비자 패턴을 구현하기 위해 CAS 대기열을 사용하는 다음 예를 고려하세요.

#include <atomic>
#include <queue>
#include <thread>

std::atomic_bool producer_done{false};
std::queue<int> queue;

void producer() {
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        while (!queue.empty())
            std::this_thread::yield();
        queue.push(i);
    }
    producer_done = true;
}

void consumer() {
    while (!producer_done || !queue.empty()) {
        int value;
        if (queue.pop(value))
            std::cout << value << std::endl;
    }
}

int main() {
    std::thread producer_thread(producer);
    std::thread consumer_thread(consumer);
    producer_thread.join();
    consumer_thread.join();
    return 0;
}

이 예에서 생산자 스레드는 CAS 대기열을 사용하여 잠금 없는 방식으로 대기열에 데이터를 삽입합니다. 소비자 스레드는 잠금 없는 방식으로 대기열에서 데이터를 읽습니다.

위 내용은 C++의 잠금 없는 프로그래밍 기술은 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!