并发值语义:写时复制与无锁快照
设计并实现一个支持并发读写的写时复制容器,利用原子引用计数与无锁快照机制 · 难度:入门 · +10XP
并发值语义:写时复制与无锁快照
Swift标准库中的Array使用写时复制,但非线程安全。本教程构建一个ConcurrentCOW结构体,结合ManagedBuffer与原子操作实现无锁的读-拷贝-更新,并支持并发快照(snapshot)隔离读取。
struct ConcurrentCOW<Element> {
private class Storage {
var data: [Element]
var refCount: UnsafeMutablePointer<UInt32>
func retain() { OSAtomicIncrement32(refCount) }
func release() {
if OSAtomicDecrement32(refCount) == 0 { /* deinit */ }
}
}
private var storage: Storage
mutating func append(_ element: Element) {
if !isKnownUniquelyReferenced(&storage) {
storage = Storage(data: storage.data + [element])
} else {
storage.data.append(element)
}
}
}