數據結構與算法(c++)——雙緩存隊列

“雙緩存隊列”是我在一次開發任務中針對特殊場景設計出來的結構。使用場景為：發送端持續向接收端發送數據包——並且不理會接收端是否完成業務邏輯。由於接收端在任何情況下停止響應即可能產生數據丟失，因此無法簡單的設計一條線程安全隊列來對數據寫入或讀取（讀取數據時將隊列上鎖視為對寫入的停止響應）。

鑒於此，我的設計思路如下：

接收端首先向A隊列中寫入數據，然后當數據處理請求到來的時候切換到B隊列繼續寫入，之后將A隊列中的數據交給數據處理模塊，處理完成以后A隊列數據清空。當下一次數據處理請求到來時，再將寫入請求切換回A隊列，並把B隊列中的數據提交給數據處理模塊再清空隊列B，輪流作業。

有了思路以后，代碼就比較簡單了。

#include <list>

template<typename T>
class DoubleArray {

    struct NODE {
        T t;
        NODE* next;
    };
    int size_a;
    int size_b;
    NODE* header_a;
    NODE* header_a_cur;
    NODE* header_b;
    NODE* header_b_cur;
    int trigger;
public:

    DoubleArray() : size_a(0), size_b(0), trigger(0), header_a(0), header_a_cur(0), header_b(0), header_b_cur(0) {
    }

    int push(T t);
    std::list<T>& fetch(std::list<T>& list);
};

template<typename T>
int DoubleArray<T>::push(T t) {
    NODE *n = new NODE;
    n->t = t;
    n->next = 0;
    if (size_a == 0 && trigger == 0) {
        header_a = n;
        header_a_cur = n;
        size_a++;
    } else if (size_b == 0 && trigger == 1) {
        header_b = n;
        header_b_cur = n;
        size_b++;
    } else {
        switch (trigger) {
            case 0:
                header_a_cur->next = n;
                header_a_cur = n;
                size_a++;
                break;
            case 1:
                header_b_cur->next = n;
                header_b_cur = n;
                size_b++;
                break;
        }
    }
}

template<typename T>
std::list<T>& DoubleArray<T>::fetch(std::list<T>& list) {
    switch (trigger) {
        case 0:
            if (header_a != 0) {
                // change b
                trigger = 1;
                // fetch a
                NODE* temp = header_a;
                while (temp) {
                    list.push_back(temp->t);
                    temp = temp->next;
                }
                // delete a
                temp = header_a;
                for (int i = 0; i < size_a; ++i) {
                    NODE* p = temp;
                    temp = temp->next;
                    delete p;
                }
                size_a = 0;
                header_a = 0;
                header_a_cur = 0;
            }
            break;
        case 1:
            if (header_b != 0) {
                // change a
                trigger = 0;
                // fetch b
                NODE* temp = header_b;
                // delete b
                while (temp) {
                    list.push_back(temp->t);
                    temp = temp->next;
                }
                temp = header_b;
                for (int i = 0; i < size_b; ++i) {
                    NODE* p = temp;
                    temp = temp->next;
                    delete p;
                }
                size_b = 0;
                header_b = 0;
                header_b_cur = 0;
            }
            break;
    }
    return list;
}

注1：開發環境與IDE分別為CentOS 7，NetBeans 8.2