#ring-buffer #blocking #spsc #fifo #producer-consumer #rb #memory-access

无需 std ringbuf-blocking

ringbuf 的阻塞版本

4 个版本

0.1.0-rc.32024 年 2 月 11 日
0.1.0-rc.22023 年 8 月 31 日
0.1.0-rc.12023 年 8 月 21 日
0.1.0-rc.02023 年 6 月 13 日

并发 中排名 588

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ringbuf

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具有直接访问内部数据的无锁 SPSC FIFO 环形缓冲区。

特性

  • 无锁操作 - 它们立即成功或失败,无需阻塞或等待。
  • 任意项目类型(不仅仅是 Copy)。
  • 项目可以逐个或一次多个插入和删除。
  • 线程安全地直接访问内部环形缓冲区内存。
  • ReadWrite 实现。
  • 支持覆盖插入。
  • 不同类型的缓冲区和底层存储。
  • 可以在不使用 std 的情况下使用,甚至不需要 alloc(仅使用静态分配的内存)。
  • 异步和阻塞版本(见 本节)。

用法

首先需要创建环形缓冲区本身。推荐使用 HeapRb,但你也可以 选择其他类型

创建环形缓冲区后,它可以拆分为一对 ProducerConsumer。生产者用于向环形缓冲区插入项目,消费者用于从中删除项目。

类型

提供了几种环形缓冲区类型

  • LocalRb。仅适用于单线程使用。
  • SharedRb。可以在线程之间共享。其常用实例
    • HeapRb。内容存储在动态内存中。推荐在大多数情况下使用。
    • StaticRb。内容可以存储在静态分配的内存中。

您也可以提供自己的泛型参数。

性能

SharedRb 需要在 CPU 核心之间同步 CPU 缓存。这种同步有一些开销。为了避免不必要的多次同步,您可以使用一次操作多个项目的方 法(push_slice/push_iterpop_slice/pop_iter 等),或者您可以冻结生产者或消费者,然后手动同步线程(请参阅 frozen 模块中的条目)。

对于单线程使用,推荐使用 LocalRb,因为它比 SharedRb 略快,因为没有CPU缓存同步。

示例

简单

use ringbuf::{traits::*, HeapRb};

let rb = HeapRb::<i32>::new(2);
let (mut prod, mut cons) = rb.split();

prod.try_push(0).unwrap();
prod.try_push(1).unwrap();
assert_eq!(prod.try_push(2), Err(2));

assert_eq!(cons.try_pop(), Some(0));

prod.try_push(2).unwrap();

assert_eq!(cons.try_pop(), Some(1));
assert_eq!(cons.try_pop(), Some(2));
assert_eq!(cons.try_pop(), None);

无堆

use ringbuf::{traits::*, StaticRb};

const RB_SIZE: usize = 1;
let mut rb = StaticRb::<i32, RB_SIZE>::default();
let (mut prod, mut cons) = rb.split_ref();

assert_eq!(prod.try_push(123), Ok(()));
assert_eq!(prod.try_push(321), Err(321));

assert_eq!(cons.try_pop(), Some(123));
assert_eq!(cons.try_pop(), None);

覆盖

环形缓冲区可以在覆盖模式下使用,当缓冲区满时插入会覆盖最新的元素。

use ringbuf::{traits::*, HeapRb};

let mut rb = HeapRb::<i32>::new(2);

assert_eq!(rb.push_overwrite(0), None);
assert_eq!(rb.push_overwrite(1), None);
assert_eq!(rb.push_overwrite(2), Some(0));

assert_eq!(rb.try_pop(), Some(1));
assert_eq!(rb.try_pop(), Some(2));
assert_eq!(rb.try_pop(), None);

请注意,push_overwrite 需要对环形缓冲区进行独占访问,因此为了并发执行,您需要使用互斥锁或其他锁来保护环形缓冲区。

衍生crate

许可证

许可方式如下

任选其一。

贡献

除非您明确声明,否则任何有意提交以包含在您的工作中的贡献,根据Apache-2.0许可证的定义,将按上述方式双重许可,不附加任何额外条款或条件。

依赖项

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