C ++ Lock-libero su modelli ObjectPool

Question

Esistono?

* aggiunto per chiarire:

c'è qualche libreria utilizzabile che implementa (che è threadsafe e potrebbe essere implementare spinlock o altro sincronizzazione leggero) connessione di blocco ObjectPool ( http://en.wikipedia.org/wiki/Object_pool_pattern ) scritto in linguaggio C ++ utilizzando il modello ?

Answer 1

ho finito per scrivere il mio pool di oggetti, il suo thread-safe, lock-libero e multi-core scalabile, benchmark:

potrebbe fare 16,6 milioni di operazioni di prestito-ritorno al secondo su Intel Core 2 Quad a 2,4 GHz win7-x64 con 4 fili

`

#define CACHE_LINE_SIZE 64
#define alignCache  __declspec(align(CACHE_LINE_SIZE))
#ifdef _WIN64
#   define alignArch  __declspec(align( 8))
#else
#   define alignArch  __declspec(align( 4))
#endif

class InterlockedFlag {
    protected:
        alignArch volatile unsigned int value;
    public: 
        inline void set(unsigned int val) {
            this->value = val;
        }
        inline unsigned int exchange(unsigned int val) {
            return InterlockedExchange(&this->value,val);
        }
};

#pragma pack(push,1)
template <typename T> struct ObjectPoolNode {
    ObjectPoolNode<T>* next;
    T data;
    ObjectPoolNode() : next(nullptr) { };
};
#pragma pack(pop,1)

template <typename T> struct alignCache ObjectPoolList {
    ObjectPoolList<T>* nextList;
    char pad1[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(ObjectPoolList<T>*)];
    ObjectPoolNode<T>* first;
    char pad2[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(ObjectPoolNode<T>*)];
    InterlockedFlag consumerLock;
    char pad3[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(InterlockedFlag)];
    ObjectPoolNode<T>* last;
    char pad4[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(ObjectPoolNode<T>*)];
    InterlockedFlag producerLock;
    char pad5[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(InterlockedFlag)];
    ObjectPoolNode<T>** storage;                
    char pad6[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(ObjectPoolNode<T>**)];
    size_t available;
    size_t count;

    ObjectPoolList(size_t count)
        : producerLock(false), consumerLock(false)
    {
        this->available = this->count = count;
        this->storage = new ObjectPoolNode<T>*[count+1];
        for(size_t i=0 ; i<count+1 ; i++) {
            this->storage[i] = new ObjectPoolNode<T>;
        }
        for(size_t i=0 ; i<count ; i++) {
            this->storage[i]->next = this->storage[i+1];
        }
        this->first = this->storage[0];
        this->last  = this->storage[count];         
    }

    ~ObjectPoolList() {
        this->count = 0;
        this->available = 0;
        if(this->storage) {
            for(size_t i=0 ; i<count+1 ; i++) {
                delete this->storage[i];
            }
            delete[] this->storage;
            this->storage = NULL;
        }
    }
};

template <typename T> class alignCache ObjectPool {
private:
    ObjectPoolList<T>** lists;
    char pad1[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(ObjectPoolList<T>**)];
    size_t available;
    size_t listCount;
public:
    ObjectPool(size_t count,size_t parallelCount = 0) {
        this->available = count;
        this->listCount = parallelCount;
        if(this->listCount == 0) {
            this->listCount = getSystemLogicalProcessor(); //default
        }       
        this->lists = new ObjectPoolList<T>*[this->listCount];
        for(size_t i=0 ; i<this->listCount ; i++) {
            this->lists[i] = new ObjectPoolList<T>(count/this->listCount);
        }
        for(size_t i=0 ; i<this->listCount-1 ; i++) {
            this->lists[i]->nextList = this->lists[i+1];
        }
        this->lists[this->listCount-1]->nextList = this->lists[0];
    }

    ~ObjectPool() {
        if(this->lists) {
            for(size_t i=0 ; i<this->listCount ; i++) {
                delete this->lists[i];
            }
            delete[] this->lists;
            this->lists = NULL;
        }
        this->available = 0;
        this->listCount = 0;
    }

    T* borrowObj() {
        ObjectPoolList<T>* list = this->lists[0];
        while( !list->available || list->consumerLock.exchange(true) ) {
            if(!this->available) {
                return NULL;
            }
            list = list->nextList;
        }
        if(list->first->next) {
            ObjectPoolNode<T>* usedNode = list->first;
            list->first = list->first->next;
            list->available--;
            this->available--;
            list->consumerLock.set(false);
            usedNode->next = nullptr;
            return &usedNode->data;                     
        }           
        list->consumerLock.set(false);
        return NULL;
    }

    void returnObj(T* object) {
        ObjectPoolNode<T>* node = (ObjectPoolNode<T>*)(((char*)object) - sizeof(ObjectPoolNode<T>*));
        ObjectPoolList<T>* list = this->lists[0];
        while( list->producerLock.exchange(true) ) {
            list = list->nextList;
        }
        list->last->next = node;
        list->last       = node;
        list->producerLock.set(false);
        list->available++;
        this->available++;
    }
};

`

Answer 2

La cosa migliore sarebbe quella di controllare le Boost .Pool , e scrivere un'interfaccia di blocco allocatore libero / mutex per esso.

Answer 3

Dato che ci sono code senza blocchi, direi che se il pool non esiste, sicuramente è possibile creare un pool di (quasi) di blocco gratuito.

In combinazione con l'allocatore classico tmalloc (che può bloccarlo ma evita il più possibile), credo che si sarebbe avvicinando il vostro obiettivo.