C++ `RCU` (Read-Copy Update) 算法:高并发无锁读写场景的实现与应用

哈喽,各位好!今天咱们聊聊一个听起来有点高大上,但实际上原理挺简单的并发编程技巧——RCU,也就是Read-Copy Update。别害怕,虽然名字里有“Update”,但它其实是个读多写少的场景神器,能让你在高并发环境下实现无锁的读取操作,听起来是不是就很激动人心? 一、RCU:名字很唬人,原理很简单 RCU,顾名思义,就是“读-复制-更新”。它的核心思想是: 读(Read): 读取数据时,不需要加锁,直接读。 复制(Copy): 修改数据时,先复制一份数据的副本。 更新(Update): 修改副本,然后用修改后的副本替换旧数据。 是不是感觉有点像影子替身术?旧数据还在,新数据已经准备好了,然后瞬间切换,给人的感觉就是数据被更新了,但实际上旧数据还在某个地方待命。 二、为什么RCU能做到无锁读取? 关键就在于“旧数据待命”。RCU依赖于一个很重要的概念——宽限期(Grace Period)。 宽限期: 指的是所有已经开始的读取操作都已经完成的时期。 也就是说,在宽限期内,可以确定之前启动的所有读取操作都已经结束,没有线程还在读取旧数据了。这个时候,我们就可以安全地释放旧数据占用的内存 …