各位编程领域的同仁们,大家好! 今天,我们将深入探讨一个在高性能并发编程中至关重要且极具挑战性的话题:无锁内存回收(Lock-free Memory Reclamation)。在构建高度可伸缩的并发数据结构时,我们常常追求无锁(lock-free)或无等待(wait-free)的算法,以避免传统锁机制带来的上下文切换、死锁和优先级反转等问题。然而,一旦我们摆脱了锁,就必须面对一个棘手的问题:当一个线程从数据结构中移除一个节点并打算释放它时,如何确保没有其他线程仍然持有该节点的指针,并且可能在访问它?这就是“使用后释放”(use-after-free)错误,它是并发编程中的一个经典难题。 传统的 delete 或 free 操作是同步的、立即的。但在无锁环境中,一个线程可能已经将一个节点从链表中摘除,但在它完成 delete 之前,另一个线程可能正在遍历链表,并且仍然持有对该节点的引用。如果此时 delete 发生,那么正在遍历的线程就会访问到一块已经被释放的内存,这会导致程序崩溃、数据损坏或更难以追踪的未定义行为。 为了解决这个问题,我们不能直接释放内存。我们需要一种机制来“延迟”内存 …
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