C语言无锁队列

下面是一个简单的C语言无锁队列的例子代码，使用了原子操作来实现并发插入和删除操作：

在这个例子中，无锁队列使用循环数组来存储数据，并使用head和tail指针来追踪队列的头部和尾部。enqueue函数负责插入元素，dequeue函数负责删除元素。

注意，在使用原子操作时，使用了memory_order_acquire和memory_order_release来确保内存顺序和同步。这样可以确保数据在插入和删除时的一致性，并避免数据竞争。

上述代码中使用了一些以atomic_开头的函数，这些函数是C标准库中的原子操作函数，用于在并发环境下进行原子操作。以下是对这些函数的详细解释：

1. atomic_load_explicit

• 函数原型：_Atomic T atomic_load_explicit(_Atomic T* obj, memory_order order)

• 描述：从指定的原子对象中加载值。该函数返回指定原子对象的当前值，并且在加载时可以指定内存顺序order，用于控制内存的同步语义。

• 示例用法：size_t tail = atomic_load_explicit(&queue->tail, memory_order_relaxed);

2. atomic_store_explicit

• 函数原型：void atomic_store_explicit(_Atomic T* obj, T desired, memory_order order)

• 描述：将指定的值存储到原子对象中。该函数将指定的值desired存储到原子对象obj中，并且在存储时可以指定内存顺序order，用于控制内存的同步语义。

• 示例用法：atomic_store_explicit(&queue->tail, nextTail, memory_order_release);

3. atomic_init

• 函数原型：void atomic_init(_Atomic T* obj, T value)

• 描述：将原子对象初始化为指定的值。该函数将原子对象obj初始化为指定的初始值value。

• 示例用法：atomic_init(&queue.head, 0);

4. memory_order_relaxed

• 描述：memory_order_relaxed是原子操作中的一种内存顺序选项。它表示不需要任何额外的同步，对内存顺序没有要求。这意味着对原子操作的操作可以以任意顺序进行，不会引入数据竞争或同步问题。

5. memory_order_acquire

• 描述：memory_order_acquire是原子操作中的一种内存顺序选项。它确保该原子操作的读取操作具有获取语义，即确保所有在memory_order_acquire之前的读取操作在此原子操作之前完成。

6. memory_order_release

• 描述：memory_order_release是原子操作中的一种内存顺序选项。它确保该原子操作的写入操作具有释放语义，即确保此原子操作完成之后，所有在memory_order_release之后的写入操作可见。