单链表插入同步

Question

假设我有一个排序的，单链接的N个整数列表，其中没有重复项，并且k个线程（其中k << N ），每个都尝试将一些整数（大于头节点）插入到列表中。

是否可以将插入同步到这样的列表中，以便：

• 线程可能只阻止对其（直接）前一节点的访问
  （没有锁定“整个列表”）
• 最多可以使用O（k）互斥量和条件变量
• 不会发生抢占/中断

？

Answer 1

首先，如果插入集合只是一个非常罕见的任务，那么链表不是一个很好的解决方案 - 因为找到插入点是O(N)操作，即使对于排序列表，因此最终缩放严重。

如果你仍然需要这样做，可以将一个插入（不像删除）作为无锁操作执行排序列表，但要小心：

1. 找到插入点， cur
2. 创建新节点（指定上一个/下一个链接到cur / cur->next ）
3. 原子操作： compare_and_swap(cur->next, new, new->next);
   如果失败： if (new->value == next->value) return; // someone beat us to it if (new->value == next->value) return; // someone beat us to it
   否则： cur = cur->next并重复跳舞（列表已排序，有人插在我们面前）

即尝试链接新节点的结果是要么我们成功，要么有人打败我们插入相同的节点（在这种情况下我们没有 - 它已经存在），或有人插入间隙（即现有的是N ， N+3 ，我们尝试了N+1 ，其他人成功了N+2 ）在这种情况下我们重试直到我们成功或者找到其他人完成的“我们的”节点。

同步删除要困难得多; 查找RCU（读取 - 复制 - 更新）。