c-无锁定队列和指针问题

Question

有人要求我使用比较和交换在c中实现一个无锁队列，但我对指针的了解相当有限。

我一直在使用以下代码来测试我的（尚未完成的）出列实现，但我相信它是无限循环的，因为我不太确定如何正确使用指针/运算符地址。

我已经得到了这个CAS函数来使用，因为我对汇编程序一无所知。

long __cdecl compare_exchange(long *flag, long oldvalue, long newvalue)
{
    __asm
    {
        mov ecx, flag
        mov eax, oldvalue
        mov ebx, newvalue
        lock cmpxchg [ecx], ebx
        jz iftrue
    }
    return 0;
    iftrue: return 1;
}

我当前的（相关）代码如下。。。

typedef struct QueueItem
{
    int data;
    struct QueueItem* next;
}item;
struct Queue
{
    item *head;
    item *tail;
}*queue;
int Dequeue()
{
    item *head;
    do
    {
        head = queue->head;
        if(head == NULL)
            return NULL_ITEM;
        printf("%d, %d, %dn", (long *)queue->head, (long)&head, (long)&head->next);
    }
    while(!compare_exchange((long *)queue->head, (long)&head, (long)&head->next)); // Infinite loop.
    return head->data;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    item i, j;
    queue = (struct Queue *) malloc(sizeof(struct Queue));
    // Manually enqueue some data for testing dequeue.
    i.data = 5;
    j.data = 10;
    i.next = &j;
    j.next = NULL;
    queue->head = &i;
    printf("Dequeued: %dn", Dequeue());
    printf("Dequeued: %dn", Dequeue());
}

我应该在do while循环中使用not运算符吗？如果我不使用该运算符，我会得到"Dequeued 5"x2的输出，这表明交换没有发生，我应该使用not。如果是这样，我哪里错了？我会把钱花在指针/地址运算符的问题上。

Answer 1

指针和值之间存在混淆。这是更正后的代码：

 do
 {
    head = queue->head;
    if(head == NULL)
        return 0;
    printf("%d, %d, %d %dn", (long *)queue->head, (long)head, (long)head->next, head->data);
  }  while (!compare_exchange((long *)&queue->head,   (long)head, (long)head->next));

您试图写入queue->head所指向的内容，而不是queue->header本身的值。

此外，为了使它在多核上正常工作，我认为您需要将head定义为volatile。

struct Queue
{
   volatile item *head;
   item *tail;
}*queue;