线程安全的优先队列答案

【问题标题】：Thread-safe priority queue线程安全的优先队列
【发布时间】：2014-04-07 12:11:23
【问题描述】：

我们的目标是创建支持优先任务的线程池。所以我需要写一些数据结构来支持线程安全的优先级队列。当然，我们可以写大锁并使用std::priority_queue。但这不是那么有效。

有一个想法来实现带有并发提取的二进制堆（每个元素都有自己的自旋锁，并且有一个全局 shared_mutex ，当我们改变堆大小时它是写锁定的，当我们堆化节点时是读锁定的，当我们交换时并比较我们锁定它们的自旋锁的节点），但是有很多潜在的死锁能力，我仍然不知道如何避免它们。

有没有什么好的数据结构可以更容易地实现线程安全？或者是否有任何我可以调查的已经实现的堆？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

不要这么快就认为无锁优先级队列会比互斥锁快。如您所见，任何显着复杂性的无锁结构往往非常复杂，涉及大量原子操作。在现代处理器上，由于在多核 CPU 中保持内存视图一致的复杂性，这些原子操作变得相对慢得多。

在这种情况下，如果围绕简单二进制堆的简单自旋锁并不比无锁堆实现快得多，无论争用级别如何，我都会大吃一惊。

【讨论】：

【解决方案2】：

你真的应该只实现你能找到的最简单的东西，用锁保护它，然后在你的应用程序中测试它。除非您每秒敲击数千次，否则锁的开销几乎肯定与应用程序的性能无关。如果您的队列相对较小，则尤其如此。

我的建议是从std::priority_queue 开始，在它周围加个锁，然后试一试。

如果你真的认为你需要一个无锁并发优先级队列，请查看Concurrent mutable priority queue。

【讨论】：