【智鹿空间】c++实现了一个简单的链表数据结构 MyList，其中包含基本的 Get 和 Modify 操作，

这段代码实现了一个简单的链表数据结构 MyList，其中包含基本的 Get 和 Modify 操作，并且支持多线程访问。此外，还使用了 EBR (Epoch-Based Reclamation) 技术来管理内存回收，以及 benchmark 库来进行性能测试。以下是对代码的逐行注释：

#include <benchmark/benchmark.h>  // 引入 Google Benchmark 库
#include <mutex>                  // 引入 C++ 标准库中的互斥锁
#include "ebr.h"                  // 引入 EBR (Epoch-Based Reclamation) 相关头文件
#include "spin_lock.h"            // 引入自旋锁相关头文件// 定义链表节点结构
struct Node {Node() : lock(), next(nullptr) {}  // 构造函数，初始化锁和下一个指针int key;                           // 键值int value;                         // 值Node *next;                        // 指向下一个节点的指针SpinLock lock;                     // 自旋锁，用于保护节点
};// 定义节点释放类，用于自动删除节点
class NodeFree {public:NodeFree(Node *node) { delete node; }  // 构造函数，删除传入的节点
};// 定义链表类
class MyList {public:MyList() {Node *pre_node = nullptr;auto *&cur_node = root_;  // 当前节点指针for (int i = 0; i < 10; i++) {cur_node = new Node;     // 创建新节点cur_node->key = i;       // 设置键值cur_node->value = i;     // 设置值cur_node->next = pre_node;  // 设置下一个指针pre_node = cur_node;     // 更新前一个节点指针}}// 获取节点值int Get(int key, int *value) {root_->lock.lock();  // 锁住根节点auto *cur_node = root_->next;  // 当前节点指针auto *pre_node = root_;  // 前一个节点指针while (cur_node != nullptr) {cur_node->lock.lock();  // 锁住当前节点pre_node->lock.unlock();  // 解锁前一个节点if (key == cur_node->key) {  // 如果找到键值*value = cur_node->value;  // 设置返回值cur_node->lock.unlock();  // 解锁当前节点return 0;  // 返回成功}pre_node = cur_node;  // 更新前一个节点指针cur_node = cur_node->next;  // 移动到下一个节点}pre_node->lock.unlock();  // 解锁最后一个节点return 1;  // 返回失败}// 修改节点值int Modify(int key, int value) {root_->lock.lock();  // 锁住根节点auto *cur_node = root_->next;  // 当前节点指针auto *pre_node = root_;  // 前一个节点指针while (cur_node != nullptr) {cur_node->lock.lock();  // 锁住当前节点pre_node->lock.unlock();  // 解锁前一个节点if (key == cur_node->key) {  // 如果找到键值cur_node->value = value;  // 修改值cur_node->lock.unlock();  // 解锁当前节点return 0;  // 返回成功}pre_node = cur_node;  // 更新前一个节点指针cur_node = cur_node->next;  // 移动到下一个节点}pre_node->lock.unlock();  // 解锁最后一个节点return 1;  // 返回失败}// 使用 EBR 的获取节点值int GetUseEbr(int key, int *value) {ebr_mgr_.StartRead();  // 开始读操作auto *cur_node = root_->next;  // 当前节点指针while (cur_node != nullptr) {if (key == cur_node->key) {  // 如果找到键值*value = cur_node->value;  // 设置返回值ebr_mgr_.EndRead();  // 结束读操作return 0;  // 返回成功}cur_node = cur_node->next;  // 移动到下一个节点}ebr_mgr_.EndRead();  // 结束读操作return 1;  // 返回失败}// 使用 EBR 的修改节点值int ModifyUseEbr(int key, int value) {root_->lock.lock();  // 锁住根节点auto *cur_node = root_->next;  // 当前节点指针auto *pre_node = root_;  // 前一个节点指针while (cur_node != nullptr) {cur_node->lock.lock();  // 锁住当前节点if (key == cur_node->key) {  // 如果找到键值auto *new_node = new Node;  // 创建新节点new_node->key = cur_node->key;  // 设置键值new_node->value = value;  // 设置值new_node->next = cur_node->next;  // 设置下一个指针pre_node->next = new_node;  // 更新前一个节点的下一个指针cur_node->lock.unlock();  // 解锁当前节点pre_node->lock.unlock();  // 解锁前一个节点ebr_mgr_.FreeObject(cur_node);  // 释放旧节点return 0;  // 返回成功}auto *next_node = cur_node->next;  // 获取下一个节点pre_node->lock.unlock();  // 解锁前一个节点pre_node = cur_node;  // 更新前一个节点指针cur_node = next_node;  // 移动到下一个节点}pre_node->lock.unlock();  // 解锁最后一个节点return 1;  // 返回失败}private:Node *root_;  // 根节点指针EbrManager<Node, NodeFree, 15> ebr_mgr_;  // EBR 管理器
};// 定义基准测试类
class MyBenchmark : public benchmark::Fixture {public:void SetUp(const ::benchmark::State &state) override {}  // 设置基准测试MyList &GetMyList() { return l; }  // 获取 MyList 实例private:MyList l;  // MyList 实例std::once_flag flag;  // 一次性标志
};constexpr int kKeySize = 10000;  // 定义键值大小// 定义不使用 EBR 的多线程工作基准测试
BENCHMARK_DEFINE_F(MyBenchmark, MultiThreadedWorkNoUseEbr)(benchmark::State &state) {for (auto _ : state) {auto &mylist = GetMyList();  // 获取 MyList 实例if (0 == state.thread_index()) {  // 主线程// 修改操作for (int i = 0; i < kKeySize; i++) {mylist.Modify(i % 9, i);  // 修改节点值}} else {  // 其他线程// 获取操作for (int i = 0; i < kKeySize; i++) {int value;mylist.Get(i % 9, &value);  // 获取节点值}}}
}// 定义使用 EBR 的多线程工作基准测试
BENCHMARK_DEFINE_F(MyBenchmark, MultiThreadedWorkUseEbr)(benchmark::State &state) {for (auto _ : state) {auto &mylist = GetMyList();  // 获取 MyList 实例if (0 == state.thread_index()) {  // 主线程// 修改操作for (int i = 0; i < kKeySize; i++) {mylist.ModifyUseEbr(i % 9, i);  // 修改节点值}} else {  // 其他线程// 获取操作for (int i = 0; i < kKeySize; i++) {int value;mylist.GetUseEbr(i % 9, &value);  // 获取节点值}}}
}// 注册基准测试，并指定线程数
BENCHMARK_REGISTER_F(MyBenchmark, MultiThreadedWorkNoUseEbr)->Threads(4);
BENCHMARK_REGISTER_F(MyBenchmark, MultiThreadedWorkNoUseEbr)->Threads(8);
BENCHMARK_REGISTER_F(MyBenchmark, MultiThreadedWorkNoUseEbr)->Threads(12);BENCHMARK_REGISTER_F(MyBenchmark, MultiThreadedWorkUseEbr)->Threads(4);
BENCHMARK_REGISTER_F(MyBenchmark, MultiThreadedWorkUseEbr)->Threads(8);
BENCHMARK_REGISTER_F(MyBenchmark, MultiThreadedWorkUseEbr)->Threads(12);BENCHMARK_MAIN();  // 运行基准测试

代码解释

1. Node 结构体：

   • 定义了一个链表节点，包含键值、值、下一个节点指针和自旋锁。

2. NodeFree 类：

   • 用于自动删除节点，构造函数中调用 delete 释放节点内存。

3. MyList 类：

   • 实现了一个简单的链表，支持 Get 和 Modify 操作。
   • Get 和 Modify 方法使用自旋锁来保护节点。
   • GetUseEbr 和 ModifyUseEbr 方法使用 EBR 技术来管理内存回收。

4. MyBenchmark 类：

   • 继承自 benchmark::Fixture，用于定义基准测试。
   • GetMyList 方法返回 MyList 实例。

5. 基准测试定义：

   • MultiThreadedWorkNoUseEbr 和 MultiThreadedWorkUseEbr 分别定义了不使用 EBR 和使用 EBR 的多线程基准测试。
   • 主线程执行 Modify 操作，其他线程执行 Get 操作。

6. 基准测试注册：

   • 使用 BENCHMARK_REGISTER_F 注册基准测试，并指定不同线程数。

7. 运行基准测试：

   • BENCHMARK_MAIN 运行所有注册的基准测试。

通过这些注释，你应该能够更好地理解代码的结构和功能。如果有任何具体问题或需要进一步的帮助，请随时告知。