可以检查 boost::lockfree::queue 是否已满？

Question

我正在使用 boost::lockfree::queue Foo(128)。

在弹出队列之前，我可以通过Foo.empty() 函数检查队列的空状态。

我想知道是否可以在推送之前以类似方式检查其满负荷状态！在网上找不到任何资源来解释如何做到这一点。

有什么建议吗？

Answer 1

似乎 Boost 的 LF 多生产者多消费者 queue 实现不支持这一点。其他 MPMC 队列可能会。

boost::lockfree::spsc_queue（单生产者单消费者环形缓冲区队列）可以，spsc.write_available() > 0。

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boost::lockfree::queue is not fixed-size by default，仅当您将容量作为模板 arg 或 fixed_sized<true> 传递时。 如果数据结构配置为固定大小，则内部节点存储在数组中，并通过数组索引对其进行寻址。（但它不像其他 MPMC 队列那样是环形缓冲区。）否则它们被动态分配并保存在空闲列表中。

为了性能，您可能应该将其设为固定大小。或者如果你想限制动态分配，你可以使用bounded_push而不是push，所以它会返回false而不是去操作系统获取更多内存（可能不是无锁的）。

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如果您使用的是queue<fixed_size<true>>，那么队列有可能变满。

但是单独检查没有多大意义，因为另一个生产者可能在检查和推送之间使队列满了。如果在您准备调用 push 时队列可能仍已满，您是否正在寻找性能优化，例如避免构造对象？

（此外，消费者可能会在您检查后立即使队列未满，因此仅将检查作为尝试推送的一部分才有意义。也许甚至没有一种有效的无锁检查方式. 否则，他们可以让函数始终为非固定大小的队列返回 true，并为固定大小的队列返回有意义的结果。）

这就是为什么push() 返回bool：false 表示队列已满（或者无法为非固定大小的队列分配新节点）。

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在弹出队列之前，我可以通过Foo.empty() 函数检查队列的空状态。

我希望你实际上并没有这样做；它与push 存在与其他线程竞争的所有相同问题，并且优化的机会更少。在尝试之前没有要构造的对象，你只需调用pop 看看你是否得到一个。

另一个线程可能在您的检查和实际弹出之间使队列为空或非空。除非你是唯一的消费者，在这种情况下看到非空确实意味着你绝对可以弹出。多生产者单消费者用例与spsc_queue 不兼容。

无论如何，这就是为什么它是 bool pop(T &); 而不是 T pop()。