C++ C++；这个MPMC队列中的原子需要什么内存顺序？

这是我仅使用原子实现的无锁、无等待、多线程安全MPMC队列：

template <typename T, int32_t SIZE>
class queue_mpmc {
    T ar[SIZE];
    std::atomic_uint64_t start;
    std::atomic_uint64_t end;
    std::atomic_int32_t precount;
    std::atomic_int32_t postcount;
  public:
    queue_mpmc() {
        start = 0;
        end = 0;
        precount = 0;
        postcount = 0;
    }
    bool trypush(T data) {
        int32_t c = ++precount;    // this must be done before the line beginning ar
        if (c > SIZE) { [[unlikely]]
            --precount;
            return false;
        }
        ar[end++ % SIZE] = data;
        ++postcount;               // this must be done after the line beginning ar
        return true;
    }
    T trypop() {
        int32_t c = --postcount;   // this must be done before the line beginning ar
        if (c < 0) {
            ++postcount;
            return T{};
        }
        T r = ar[start++ % SIZE];
        --precount;                // this must be done after the line beginning ar
        return r;
    }
    int32_t len() {
        return precount;
    }
};

模板
类队列{
tar[大小]；
std：：原子电路64 t启动；
std：：原子uint64终端；
std：：原子int32预计数；
标准：：原子计数；
公众：
队列_mpmc（）{
开始=0；
结束=0；
预计数=0；
后计数=0；
}
布尔特里普什（T数据）{
int32_t c=++precount；//这必须在行开始之前完成
如果（c>大小）{[[不太可能]]
--预计数；
返回false；
}
ar[end++%SIZE]=数据；
++postcount；//这必须在行开始后执行
返回true；
}
T trypop（）{
int32_t c=--postcount；//这必须在行开始之前完成
if（c<0）{
++后计数；
返回T{}；
}
tr=ar[start++%SIZE]；
--precount；//这必须在行开始后执行
返回r；
}
int32_t len（）{
返回预计数；
}
};

它的大小设计为2（32、64、128、256等），因为在这些情况下，由于编译器优化，它使用模运算符在底层数组上提供了有效的环绕

我一直在读关于原子的书，但我对这是一个新手，我不知道这是否适用于我正在使用的原子？设计依赖于

++/--precount

和

++/--postcount

在

end++

和

start++

指令之前或之后（在

ar

开头的行中）。尽管如此，这只需要应用于当前线程，它不需要在线程之间进行超出原子学通常预期的同步

---

我可以通过指定内存顺序来提高性能吗？

如果其他错误已修复，则最有可能的是

开始

，

结束

，以及

预计数

在所有使用中都可以释放内存顺序

postcount

是表示值已写入队列的变量。ie控制值的发布和读取

因此，

postcount

需要在push中释放内存顺序（“发布”），并在读取之前获取内存顺序（即在pop中）

---

可能。

两个线程同时推送，第一个线程结束+，因此将填充ar[0]。第二个执行end++，得到ar[1]。第二个线程首先完成，增加后计数。第一个线程尚未填充ar[0]。现在出现了一条读者线索。查看postcount>0，读取ar[0]，其中实际上没有t。在担心内存顺序之前，可能先解决这个问题。另外，理论上，如果一个生产者在end++之后暂停太久，以至于其他线程导致队列环绕到同一位置，那么至少两个生产者可以写入同一位置。@tony，这是一个困难的问题（第一个），有什么建议吗？有没有办法确保线程在重新调度之前完成一定量的执行？关于无锁的问题是，你不能保证/保证任何事情。