本文是基于單生產者單消費者線程的實現。

struct {

char buf[65536];

unsigned short writer_index;

unsigned short reader_index;

}

reader_index只由讀線程改變，writer_index只由寫線程改變。

讀線程讀取reader_index到writer_index之間的數據，讀取完畢向前移動reader_index。發現writer_index小于reader_index，讀線程讀取數據直到隊列結尾，并將reader_index移到隊列開頭，繼續讀取。

寫線程計算檢查可用寫空間，將數據寫入，并移動writer_index。當寫到隊列結尾，將writer_index移動到隊列開頭，再從頭開始寫。

讀線程看到的writer_index不一定是最新的，但不會導致讀取錯誤數據，只是會比應該讀取的少讀一些。

寫線程看到的reader_index不一定是最新的，但不會導致寫入錯誤，只是會比應該寫入的少寫一些。

需要注意的是cpu對指令的亂序執行以及cpu間cache同步亂序問題。

1.cpu完全可以先將寫指針移動，然后再寫入數據，這樣的執行順序對于單線程沒有任何影響。對于我們現在這種模型，讀線程就有機率讀取到錯誤的數據。同樣讀線程先執行讀指針移動，后讀取數據，會有機率導致還沒有讀出的數據被寫線程寫入覆蓋。

2.cpu間數據同步數據可能亂序。比如cpu1修改了a和b，同步給cpu2，a和b到達cpu2的順序不確定。如果讀線程寫線程分處于兩個不同cpu執行，有機率出現1問題中同樣的錯誤，即讀線程先看到了寫指針的改變，并讀取了還沒有被寫入的臟數據。

解決方法就是給cpu使絆，使用memory barrier（內存屏障）讓cpu必須順序執行指令，并保證同步順序。關于memory barrier的用法可以自行google，也可以關注我的下一篇關于內存屏障的使用介紹。