7.1.1. Типы неблокирующих структур данных
В главе 5 мы реализовали простой мьютекс-спинлок с помощью std::atomic_flag. Этот код воспроизведён в листинге ниже.
Листинг 7.1. Реализация мьютекса-спинлока с помощью std::atomic_flag
class spinlock_mutex {
std::atomic_flag flag;
public:
spinlock_mutex():
flag(ATOMIC_FLAG_INIT) {}
void lock() {
while (flag.test_and_set(std::memory_order_acquire));
}
void unlock() {
flag.clear(std::memory_order_release);
}
};
Здесь не вызываются никакие блокирующие функции; lock() просто «крутится» в цикле, пока test_and_set() не вернет false. Отсюда и название спинлок (spin lock) — слово spin означает «крутиться». Как бы то ни было, блокирующих вызовов нет, и, значит, любая программа, в которой для защиты разделяемых данных используется такой мьютекс, будет неблокирующей. Однако она не свободна от блокировок. Это по-прежнему мьютекс, который в каждый момент времени может захватить только один поток. Теперь сформулируем определение свободы от блокировок и посмотрим, какие структуры данных под него подпадают.