d - 无锁固定大小队列失败

Question

我尝试用D语言实现类似无锁固定大小队列的东西

import core.atomic;
struct Chunk(T, uint N)
{
    T[N] data;
    shared uint count_;
    shared uint queueCounter;

    @property bool full() { return count_ == N; }

    void append(T value)
    {
        atomicOp!("+=")(queueCounter, 1);
        while(1)
        {
            uint c = count_;
            if(cas(&count_, c, c + 1))
            {
                data[c] = value;
                atomicOp!("-=")(queueCounter, 1);
                break;
            }
        }       
    }

    bool wait()
    {
        if(!full())
        {
            return false;
        }

        while(0 != queueCounter) {}

        return true;
    }
}

这样调用它:

import std.parallelism;

struct S
{
    bool dirty;
    int time;
    int[16] data;
}

int main(string[] argv)
{
    const uint N = 14343;

    Chunk!(S, N) ch;


    foreach(i; taskPool.parallel(std.range.iota(N), 10))
    {
        S item;
        item.time = i;
        ch.append(item);
    }
    while(!ch.wait()) {}

    // DONE

    return 0;
}

它在 N == 14343 下工作正常，但在 14344 下没有任何消息(值取决于 S.sizeof)失败。

为什么程序会失败？

我的 CAS 追加是否正确？

chunk.data 在“DONE”字符串之后是否完全可访问？

Answer 1

看起来您正在 Windows 上运行它，默认堆栈大小为 1 MB(至少根据 this article at MSDN )。

您的 S.sizeof 可能是 72，它给出的 S 实例不超过 14563 个(堆栈上还有其他东西，因此您的最大 N略低)。

在堆栈上放置一个较大的变量会导致堆栈溢出，这应该在调用 main 时立即发生:ch 然后被赋予 Chunk!(S, N) 的值。 init 会导致堆栈边界外的写入，命中保护页并因此导致程序因段错误而崩溃(至少这是 Linux 上的结果，当 N 大到足以溢出默认 8 兆字节堆栈)，或者用 Windows 术语来说，访问冲突(我现在没有 Windows 机器来验证它)。

有几种解决方法:

1. 使用较小的N。
2. 增加堆栈大小(参见上面链接的文章)。
3. 在堆上分配数据。