使用双buffer无锁化

双buffer

所谓双buffer技术，其实就是准备两个Obj，一个用来读，一个用来写。写完成之后，原子交换两个Obj；之后的读操作，都放在交换后的读对象上，而原来的读对象，在原有的“读操作”完成之后，又可以进行写操作了。

但是，这里有两个问题：

1.“原子交换”如何做？  
2.如何判断，原来的读对象上的读取操作都结束了？

先看第二个问题，可以通过shared_ptr的use_count()获得其引用计数，来判断当前是否还有其他线程在读取这个Obj；

但是，shared_ptr的读写无法做到原子操作——shared_ptr的引用计数是原子的，但是shared_ptr本身不是。

这时，可以换个思路。我们将两个shared_ptr对象放到一个数组中，用一个原子的下标表示当前的读对象，此时“原子交换”，只需要原子赋值下标即可。

伪代码如下:

std::vector<shared_ptr<Obj>> obj_buffers;
std::atomic_size_t curr_idx;

// write thread
{
  size_t prepare = 1 - curr_idx.load();
  if (obj_buffers[prepare].use_count() > 1) {
  continue;
}
  obj_buffers[prepare]->load();
  curr_idx = prepare;
}

// read thread
{
  shared_ptr<Obj> tmp = obj_buffers[curr_idx.load()];
  useObj(tmp);
}

这里需要注意的是，C++的基本类型并不保证原子性，所以这里需要使用C++11中新增的std::atomic原子类型作为下标。

如果是共享内存怎么实现双buffer无锁话呢？