TwoBufQueue
489.55
ReaderWriterQueue
801.00
rigtorp/SPSCQueue
326.11
atomic_queue
186.30
本报告测什么？
测生产者向队列发送消息的吞吐与耗时：消息交给队列有多快，生产者每条消息要花多少时间。
对比 TwoBufQueue、ReaderWriterQueue、rigtorp/SPSCQueue 和 atomic_queue，消息长度为 8 / 16 / 32 / 64 B。TwoBufQueue 使用普通 write，每写入一条消息就发布进度，并开启当前块扫描。业务回调循环次数为 0，消费者仍正常接收消息并调用回调。
测试流程：提前准备消息 → 生产者连续发送并计时 → 停止计时 → 等待本轮消息消费完成。所有队列采用相同的消息条数和长度。
计时范围：计入生产者发送阶段的消息复制、进度发布、发送中发生的申请块或换块，以及可能的重试等待。输入准备、轮末交接与回调排空在计时外执行；复制和消费线程同时运行，仍会影响生产者的实际速度。
吞吐：成功发送的消息总数 ÷ 生产者累计发送时间，单位 M条/s（每秒百万条消息），越高越好。数据吞吐 GB/s 按消息净负载字节数计算。
p50、p99、p999 都是生产者线程发送消息耗时的分位数，越低越好。为精确测量很短的发送操作，每连续发送 1,000 条成功消息计时一次，再将这组时间除以 1,000，得到一个“平均每条发送耗时”样本。
p50（50% 分位）：在一次运行中，50% 的分组样本，其平均每条发送耗时不超过这个值。
p99（99% 分位）：在一次运行中，99% 的分组样本，其平均每条发送耗时不超过这个值。
p999（99.9% 分位）：在一次运行中，99.9% 的分组样本，其平均每条发送耗时不超过这个值。
每次运行分别计算这些分位数，表中再取三次运行结果的平均值。这里衡量的是生产者提交消息的开销：分位数来自每组 1,000 条的平均耗时，不是单次 write 调用的分位数，也不是从发送到消费者收到消息的端到端延时。
吞吐概览
同一长度的四个队列放在一起；吞吐单位 M条/s。
完整数据与顺序校验通过按四项指标选定共同参数各队列每份报告只用一套调优参数
TwoBufQueue 两层数据池各固定 256 MiB，合计 512 MiB；原生 SPSC 的消息存储预算为 256 MiB。备用槽、padding 计入预算，控制结构另计。
每个队列的吞吐、p50、p99、p999 使用同一套参数，8 / 16 / 32 / 64 B 也共用这套调优参数。按权重 35% / 30% / 20% / 15% 综合选参，四种长度等权参与。原生容量随消息长度按固定字节预算推导，复制策略沿用各长度已固定的负载实现。
此次用共同参数对应的遍历阶段三次实测值更新表格，因此数值与旧版逐项独立选优不同；原始记录保留，ReaderWriterQueue 的邻域补测另外保存。
性能对比
同消息长度使用相同背景色；TwoBufQueue 整行加粗并描边。吞吐下方显示三次测量的最小值与最大值。
消息长度
| 实现 / 复制方式 | 吞吐 M条/s | 数据吞吐 GB/s | 生产者发送耗时 p50 ns/条 | 生产者发送耗时 p99 ns/条 | 生产者发送耗时 p999 ns/条 | 背压% |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 8 B | ||||||
| TwoBufQueue普通 write · 首字节读回 | 489.548488.993 – 489.940 | 3.916 | 2.000 | 3.042 | 7.236 | 0%0 / 30,000,000 |
| ReaderWriterQueue完整成员复制 | 801.002649.604 – 893.901 | 6.408 | 1.222 | 1.972 | 2.694 | 0%0 / 30,000,000 |
| rigtorp/SPSCQueue成员复制＋目标写预取 | 326.105313.386 – 333.183 | 2.609 | 3.000 | 4.347 | 6.708 | 0%0 / 30,000,000 |
| atomic_queue完整成员复制 | 186.298175.399 – 198.343 | 1.490 | 4.986 | 17.583 | 36.542 | 0%0 / 30,000,000 |
| 16 B | ||||||
| TwoBufQueue普通 write · 首字节读回 | 449.506446.715 – 451.387 | 7.192 | 2.167 | 3.167 | 4.556 | 0%0 / 30,000,000 |
| ReaderWriterQueue先清零，再完整 memcpy | 767.375724.706 – 800.675 | 12.278 | 1.319 | 2.569 | 5.653 | 0%0 / 30,000,000 |
| rigtorp/SPSCQueue成员复制＋目标写预取 | 267.481230.185 – 304.328 | 4.280 | 3.097 | 5.861 | 8.861 | 0%0 / 30,000,000 |
| atomic_queue完整成员复制 | 48.65543.680 – 52.157 | 0.778 | 13.375 | 40.083 | 43.278 | 0%0 / 30,000,000 |
| 32 B | ||||||
| TwoBufQueue普通 write · 首字节读回 | 378.646354.070 – 393.536 | 12.117 | 2.458 | 3.972 | 9.000 | 0%0 / 30,000,000 |
| ReaderWriterQueue先清零，再完整 memcpy | 422.627390.659 – 440.068 | 13.524 | 2.667 | 4.903 | 9.722 | 0%0 / 30,000,000 |
| rigtorp/SPSCQueue成员复制＋目标写预取 | 220.680172.547 – 252.079 | 7.062 | 4.056 | 14.097 | 17.292 | 0%0 / 30,000,000 |
| atomic_queue完整成员复制 | 30.20228.745 – 31.363 | 0.966 | 35.847 | 69.181 | 314.000 | 0%0 / 30,000,000 |
| 64 B | ||||||
| TwoBufQueue普通 write · 首字节读回 | 277.866250.553 – 296.094 | 17.783 | 3.208 | 9.486 | 19.889 | 0%0 / 30,000,000 |
| ReaderWriterQueue完整成员复制 | 204.257142.833 – 239.658 | 13.072 | 4.681 | 9.875 | 20.361 | 0%0 / 30,000,000 |
| rigtorp/SPSCQueue成员复制＋目标写预取 | 99.41565.287 – 126.390 | 6.363 | 7.361 | 22.861 | 26.194 | 0%0 / 30,000,000 |
| atomic_queue完整成员复制 | 45.19339.567 – 48.690 | 2.892 | 29.764 | 40.028 | 56.222 | 0%0 / 30,000,000 |
表中的 p50 / p99 / p999 衡量生产者线程发送消息的耗时：先统计每组 1,000 次成功写入的平均耗时的分位数，再对三次运行取平均；并非单次调用或端到端延时。同一行所有指标来自同一配置；同一队列的四种长度也共用调优参数。综合选参是一套参数下的取舍，各单项不再声称分别最优。点击任一指标均跳到该行同一套完整参数。背压% = 背压消息条数 ÷ 总消息条数 × 100%，使用三次吞吐测量的合计数；下方同时列出分子 / 分母。每条消息即使写入失败多次，也只算一条背压消息。
三次原始结果
每项均保留三次实测，不删除慢结果；四项指标使用同一个参数编号。
8 B三次原始结果与平均值
| 实现 / 指标 | 第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | 平均 |
|---|---|---|---|---|
| TwoBufQueue吞吐 M条/s · 参数 66ccd405370d | 488.993 | 489.712 | 489.940 | 489.548 |
| TwoBufQueuep50 ns/条 · 参数 66ccd405370d | 2.000 | 2.000 | 2.000 | 2.000 |
| TwoBufQueuep99 ns/条 · 参数 66ccd405370d | 3.667 | 2.667 | 2.792 | 3.042 |
| TwoBufQueuep999 ns/条 · 参数 66ccd405370d | 7.250 | 6.292 | 8.167 | 7.236 |
| ReaderWriterQueue吞吐 M条/s · 参数 05c6a693ebc0 | 859.500 | 649.604 | 893.901 | 801.002 |
| ReaderWriterQueuep50 ns/条 · 参数 05c6a693ebc0 | 1.208 | 1.208 | 1.250 | 1.222 |
| ReaderWriterQueuep99 ns/条 · 参数 05c6a693ebc0 | 2.042 | 1.833 | 2.042 | 1.972 |
| ReaderWriterQueuep999 ns/条 · 参数 05c6a693ebc0 | 3.417 | 2.125 | 2.542 | 2.694 |
| rigtorp/SPSCQueue吞吐 M条/s · 参数 ddbed3127220 | 331.746 | 333.183 | 313.386 | 326.105 |
| rigtorp/SPSCQueuep50 ns/条 · 参数 ddbed3127220 | 3.125 | 2.917 | 2.958 | 3.000 |
| rigtorp/SPSCQueuep99 ns/条 · 参数 ddbed3127220 | 4.583 | 4.208 | 4.250 | 4.347 |
| rigtorp/SPSCQueuep999 ns/条 · 参数 ddbed3127220 | 7.042 | 6.583 | 6.500 | 6.708 |
| atomic_queue吞吐 M条/s · 参数 f54226336788 | 198.343 | 175.399 | 185.152 | 186.298 |
| atomic_queuep50 ns/条 · 参数 f54226336788 | 4.917 | 5.000 | 5.042 | 4.986 |
| atomic_queuep99 ns/条 · 参数 f54226336788 | 7.167 | 8.875 | 36.708 | 17.583 |
| atomic_queuep999 ns/条 · 参数 f54226336788 | 37.500 | 34.708 | 37.417 | 36.542 |
16 B三次原始结果与平均值
| 实现 / 指标 | 第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | 平均 |
|---|---|---|---|---|
| TwoBufQueue吞吐 M条/s · 参数 c15f5c466114 | 451.387 | 450.415 | 446.715 | 449.506 |
| TwoBufQueuep50 ns/条 · 参数 c15f5c466114 | 2.167 | 2.167 | 2.167 | 2.167 |
| TwoBufQueuep99 ns/条 · 参数 c15f5c466114 | 3.333 | 3.000 | 3.167 | 3.167 |
| TwoBufQueuep999 ns/条 · 参数 c15f5c466114 | 4.375 | 4.333 | 4.958 | 4.556 |
| ReaderWriterQueue吞吐 M条/s · 参数 1fe946d9a7bc | 724.706 | 800.675 | 776.744 | 767.375 |
| ReaderWriterQueuep50 ns/条 · 参数 1fe946d9a7bc | 1.208 | 1.500 | 1.250 | 1.319 |
| ReaderWriterQueuep99 ns/条 · 参数 1fe946d9a7bc | 2.375 | 2.958 | 2.375 | 2.569 |
| ReaderWriterQueuep999 ns/条 · 参数 1fe946d9a7bc | 3.375 | 9.542 | 4.042 | 5.653 |
| rigtorp/SPSCQueue吞吐 M条/s · 参数 488489a115af | 304.328 | 230.185 | 267.931 | 267.481 |
| rigtorp/SPSCQueuep50 ns/条 · 参数 488489a115af | 3.042 | 3.208 | 3.042 | 3.097 |
| rigtorp/SPSCQueuep99 ns/条 · 参数 488489a115af | 5.750 | 6.375 | 5.458 | 5.861 |
| rigtorp/SPSCQueuep999 ns/条 · 参数 488489a115af | 9.417 | 9.583 | 7.583 | 8.861 |
| atomic_queue吞吐 M条/s · 参数 7afaa762ae1a | 50.128 | 52.157 | 43.680 | 48.655 |
| atomic_queuep50 ns/条 · 参数 7afaa762ae1a | 6.625 | 12.625 | 20.875 | 13.375 |
| atomic_queuep99 ns/条 · 参数 7afaa762ae1a | 38.375 | 40.875 | 41.000 | 40.083 |
| atomic_queuep999 ns/条 · 参数 7afaa762ae1a | 42.292 | 43.667 | 43.875 | 43.278 |
32 B三次原始结果与平均值
| 实现 / 指标 | 第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | 平均 |
|---|---|---|---|---|
| TwoBufQueue吞吐 M条/s · 参数 9ae1ffe54571 | 354.070 | 388.333 | 393.536 | 378.646 |
| TwoBufQueuep50 ns/条 · 参数 9ae1ffe54571 | 2.458 | 2.458 | 2.458 | 2.458 |
| TwoBufQueuep99 ns/条 · 参数 9ae1ffe54571 | 4.083 | 3.875 | 3.958 | 3.972 |
| TwoBufQueuep999 ns/条 · 参数 9ae1ffe54571 | 12.542 | 6.042 | 8.417 | 9.000 |
| ReaderWriterQueue吞吐 M条/s · 参数 37b8e391eac3 | 437.154 | 440.068 | 390.659 | 422.627 |
| ReaderWriterQueuep50 ns/条 · 参数 37b8e391eac3 | 3.042 | 2.958 | 2.000 | 2.667 |
| ReaderWriterQueuep99 ns/条 · 参数 37b8e391eac3 | 6.167 | 4.208 | 4.333 | 4.903 |
| ReaderWriterQueuep999 ns/条 · 参数 37b8e391eac3 | 10.750 | 9.500 | 8.917 | 9.722 |
| rigtorp/SPSCQueue吞吐 M条/s · 参数 626a79b8b850 | 237.414 | 172.547 | 252.079 | 220.680 |
| rigtorp/SPSCQueuep50 ns/条 · 参数 626a79b8b850 | 4.042 | 4.042 | 4.083 | 4.056 |
| rigtorp/SPSCQueuep99 ns/条 · 参数 626a79b8b850 | 13.917 | 15.000 | 13.375 | 14.097 |
| rigtorp/SPSCQueuep999 ns/条 · 参数 626a79b8b850 | 15.833 | 18.875 | 17.167 | 17.292 |
| atomic_queue吞吐 M条/s · 参数 b998250847cc | 31.363 | 28.745 | 30.499 | 30.202 |
| atomic_queuep50 ns/条 · 参数 b998250847cc | 35.042 | 37.000 | 35.500 | 35.847 |
| atomic_queuep99 ns/条 · 参数 b998250847cc | 110.958 | 41.833 | 54.750 | 69.181 |
| atomic_queuep999 ns/条 · 参数 b998250847cc | 818.792 | 54.000 | 69.208 | 314.000 |
64 B三次原始结果与平均值
| 实现 / 指标 | 第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | 平均 |
|---|---|---|---|---|
| TwoBufQueue吞吐 M条/s · 参数 dde24d688026 | 250.553 | 286.951 | 296.094 | 277.866 |
| TwoBufQueuep50 ns/条 · 参数 dde24d688026 | 3.208 | 3.167 | 3.250 | 3.208 |
| TwoBufQueuep99 ns/条 · 参数 dde24d688026 | 6.750 | 7.458 | 14.250 | 9.486 |
| TwoBufQueuep999 ns/条 · 参数 dde24d688026 | 18.417 | 11.042 | 30.208 | 19.889 |
| ReaderWriterQueue吞吐 M条/s · 参数 8f16777e2f59 | 142.833 | 230.279 | 239.658 | 204.257 |
| ReaderWriterQueuep50 ns/条 · 参数 8f16777e2f59 | 4.875 | 5.083 | 4.083 | 4.681 |
| ReaderWriterQueuep99 ns/条 · 参数 8f16777e2f59 | 11.125 | 10.792 | 7.708 | 9.875 |
| ReaderWriterQueuep999 ns/条 · 参数 8f16777e2f59 | 30.708 | 15.333 | 15.042 | 20.361 |
| rigtorp/SPSCQueue吞吐 M条/s · 参数 0d1082002fb0 | 65.287 | 106.570 | 126.390 | 99.415 |
| rigtorp/SPSCQueuep50 ns/条 · 参数 0d1082002fb0 | 7.750 | 6.875 | 7.458 | 7.361 |
| rigtorp/SPSCQueuep99 ns/条 · 参数 0d1082002fb0 | 22.958 | 22.250 | 23.375 | 22.861 |
| rigtorp/SPSCQueuep999 ns/条 · 参数 0d1082002fb0 | 26.542 | 25.125 | 26.917 | 26.194 |
| atomic_queue吞吐 M条/s · 参数 b4753ca6ef75 | 39.567 | 48.690 | 47.322 | 45.193 |
| atomic_queuep50 ns/条 · 参数 b4753ca6ef75 | 34.292 | 25.375 | 29.625 | 29.764 |
| atomic_queuep99 ns/条 · 参数 b4753ca6ef75 | 41.417 | 38.792 | 39.875 | 40.028 |
| atomic_queuep999 ns/条 · 参数 b4753ca6ef75 | 78.833 | 44.708 | 45.125 | 56.222 |
吞吐与延时分别运行三次，运行模式和随机种子按实际记录列出。p999 每次来自约 10,000 个分组样本，尾部约 10 个，容易受调度波动影响。
全部初始化参数
按队列只列一次初始化参数，所有消息长度共用。容量条数等随长度变化的值用取值规则列出，完整运行参数保存在导出的 JSON 与原始记录中。
TwoBufQueue：所有消息长度共用的初始化参数
完整列出 61 项测试类参数及构造 / 模板参数。消息长度列为统一取值列表；容量条数和已固定的复制配置等随长度变化的值用 by_payload_bytes 对应关系表示，不重复四套参数。
测试类参数
| 参数 | 取值 |
|---|---|
| transport | two_buf_queue |
| mode | ["throughput", "write_latency"] |
| payload_bytes | [8, 16, 32, 64] |
| messages | 10000000 |
| warmup_messages | 50000 |
| callback_iterations | 0 |
| verify_payload | false |
| prepared_input | true |
| variable_payload | true |
| prepared_input_limit_bytes | 268435456 |
| measure_callback_time | true |
| producer_interval_ns | 0 |
| source_block_size | 1048576 |
| source_pool_min | 256 |
| source_pool_max | 256 |
| source_queue_capacity | 512 |
| writer_backpressure | drop |
| writer_spin_count | 1000 |
| writer_wait_timeout_ms | 5000 |
| output_block_size | 16777216 |
| output_frame_capacity | 1024 |
| output_pool_min | 16 |
| output_pool_max | 16 |
| output_queue_capacity | 512 |
| cancel_claim_mode | tail |
| output_mode | spsc |
| output_reader_mode | wait_signal |
| output_reader_count | 1 |
| output_retry_wait_us | 1000 |
| output_enable_stats | false |
| is_scan_current | true |
| reader_spin_count | 1000 |
| rescan_interval_ns | 1000000 |
| rescan_max_interval_ns | 1000000 |
| consumer_cpu | -1 |
| producer_cpu | -1 |
| producer_qos | user_interactive |
| round_storage_bytes | 214748364 |
| fixed_round_boundaries | true |
| spsc_buffer_bytes | 0 |
| prefault_producer_buffers | true |
| finish_timeout_ms | 5000 |
| work_wait_min_ms | 1 |
| finish_retry_ms | 1 |
| publish_count | 1 |
| use_write_session | false |
| rigtorp_write_prefetch | true |
| readerwriterqueue_copy_after_zero | false |
| spsc_capacity | 0 |
| retry_yield_every | 1024 |
| spsc_idle_spins | 1000 |
| spsc_idle_sleep_ns | 0 |
| timer | auto |
| sample_every | 32 |
| max_samples | 1000000 |
| latency_batch_size | 1000 |
| timer_calibration_samples | 16384 |
| call_batch_size | 256 |
| random_seed | [42, 43, 44] |
| timeout_seconds | 180 |
| buffer_budget_bytes | 536870912 |
构造与模板参数
| 参数 | 取值 |
|---|---|
| source_thread_id | 0 |
| read_layer1_thread_count | 1 |
| writer_queue_enable_stats | false |
| message_prefix_bytes | 0 |
| writer_count | 1 |
| source_copy_thread_count | 1 |
| callback_thread_count | 1 |
| pool_depth_instrumentation | false |
| callback_signature | (thread_id, data, payload_bytes) |
| callback_business_iterations | 0 |
| writer_type | OwnedWriter<Writer<1, false, uint16_t, void>> |
| writer_api | Writer::write |
| ordinary_write_readback | true |
| sync_context | void |
| callback_wrapper | FixedRecordCallback<PayloadBytes, Sink> |
| source_pool_payload_bytes | 268435456 |
| reader_pool_payload_bytes | 268435456 |
ReaderWriterQueue：所有消息长度共用的初始化参数
完整列出 61 项测试类参数及构造 / 模板参数。消息长度列为统一取值列表；容量条数和已固定的复制配置等随长度变化的值用 by_payload_bytes 对应关系表示，不重复四套参数。
测试类参数
| 参数 | 取值 |
|---|---|
| transport | readerwriterqueue |
| mode | ["throughput", "write_latency"] |
| payload_bytes | [8, 16, 32, 64] |
| messages | 10000000 |
| warmup_messages | 50000 |
| callback_iterations | 0 |
| verify_payload | false |
| prepared_input | true |
| variable_payload | true |
| prepared_input_limit_bytes | 268435456 |
| measure_callback_time | true |
| producer_interval_ns | 0 |
| source_block_size | 65536 |
| source_pool_min | 4096 |
| source_pool_max | 4096 |
| source_queue_capacity | 4096 |
| writer_backpressure | drop |
| writer_spin_count | 1000 |
| writer_wait_timeout_ms | 5000 |
| output_block_size | 1048576 |
| output_frame_capacity | 1024 |
| output_pool_min | 256 |
| output_pool_max | 256 |
| output_queue_capacity | 512 |
| cancel_claim_mode | tail |
| output_mode | spsc |
| output_reader_mode | wait_signal |
| output_reader_count | 1 |
| output_retry_wait_us | 1000 |
| output_enable_stats | false |
| is_scan_current | false |
| reader_spin_count | 1000 |
| rescan_interval_ns | 1000000 |
| rescan_max_interval_ns | 1000000 |
| consumer_cpu | -1 |
| producer_cpu | -1 |
| producer_qos | user_interactive |
| round_storage_bytes | 214748364 |
| fixed_round_boundaries | true |
| spsc_buffer_bytes | 268435456 |
| prefault_producer_buffers | true |
| finish_timeout_ms | 5000 |
| work_wait_min_ms | 1 |
| finish_retry_ms | 1 |
| publish_count | 4294967295 |
| use_write_session | false |
| rigtorp_write_prefetch | false |
| readerwriterqueue_copy_after_zero | {"by_payload_bytes": {"8": false, "16": true, "32": true, "64": false}} |
| spsc_capacity | {"by_payload_bytes": {"8": 33488385, "16": 16743937, "32": 8371713, "64": 4185601}} |
| retry_yield_every | 1024 |
| spsc_idle_spins | 0 |
| spsc_idle_sleep_ns | 12500 |
| timer | auto |
| sample_every | 32 |
| max_samples | 1000000 |
| latency_batch_size | 1000 |
| timer_calibration_samples | 16384 |
| call_batch_size | 256 |
| random_seed | [42, 43, 44] |
| timeout_seconds | 180 |
| buffer_budget_bytes | 536870912 |
构造与模板参数
| 参数 | 取值 |
|---|---|
| source_thread_id | 0 |
| read_layer1_thread_count | 1 |
| writer_queue_enable_stats | false |
| message_prefix_bytes | 0 |
| writer_count | 1 |
| source_copy_thread_count | 0 |
| callback_thread_count | 1 |
| pool_depth_instrumentation | false |
| callback_signature | (thread_id, data, payload_bytes) |
| callback_business_iterations | 0 |
| unused_fields | source_* / output_* / reader_spin_count / rescan_* / is_scan_current / publish_count: native SPSC does not construct TwoBufQueue layers |
| upstream_unmodified | true |
| requested_native_capacity | {"by_payload_bytes": {"8": 33488385, "16": 16743937, "32": 8371713, "64": 4185601}} |
| native_template | ReaderWriterQueue<Payload,512> |
| copy_policy | {"by_payload_bytes": {"8": "full member copy", "16": "zero initialization then full memcpy", "32": "zero initialization then full memcpy", "64": "full member copy"}} |
| consumer_operation | peek → callback → pop |
rigtorp/SPSCQueue：所有消息长度共用的初始化参数
完整列出 61 项测试类参数及构造 / 模板参数。消息长度列为统一取值列表；容量条数和已固定的复制配置等随长度变化的值用 by_payload_bytes 对应关系表示，不重复四套参数。
测试类参数
| 参数 | 取值 |
|---|---|
| transport | rigtorp |
| mode | ["throughput", "write_latency"] |
| payload_bytes | [8, 16, 32, 64] |
| messages | 10000000 |
| warmup_messages | 50000 |
| callback_iterations | 0 |
| verify_payload | false |
| prepared_input | true |
| variable_payload | true |
| prepared_input_limit_bytes | 268435456 |
| measure_callback_time | true |
| producer_interval_ns | 0 |
| source_block_size | 65536 |
| source_pool_min | 4096 |
| source_pool_max | 4096 |
| source_queue_capacity | 4096 |
| writer_backpressure | drop |
| writer_spin_count | 1000 |
| writer_wait_timeout_ms | 5000 |
| output_block_size | 1048576 |
| output_frame_capacity | 1024 |
| output_pool_min | 256 |
| output_pool_max | 256 |
| output_queue_capacity | 512 |
| cancel_claim_mode | tail |
| output_mode | spsc |
| output_reader_mode | wait_signal |
| output_reader_count | 1 |
| output_retry_wait_us | 1000 |
| output_enable_stats | false |
| is_scan_current | false |
| reader_spin_count | 1000 |
| rescan_interval_ns | 1000000 |
| rescan_max_interval_ns | 1000000 |
| consumer_cpu | -1 |
| producer_cpu | -1 |
| producer_qos | user_interactive |
| round_storage_bytes | 214748364 |
| fixed_round_boundaries | true |
| spsc_buffer_bytes | 268435456 |
| prefault_producer_buffers | true |
| finish_timeout_ms | 5000 |
| work_wait_min_ms | 1 |
| finish_retry_ms | 1 |
| publish_count | 4294967295 |
| use_write_session | false |
| rigtorp_write_prefetch | true |
| readerwriterqueue_copy_after_zero | false |
| spsc_capacity | {"by_payload_bytes": {"8": 33554415, "16": 16777207, "32": 8388603, "64": 4194301}} |
| retry_yield_every | 1024 |
| spsc_idle_spins | 4000 |
| spsc_idle_sleep_ns | 1000 |
| timer | auto |
| sample_every | 32 |
| max_samples | 1000000 |
| latency_batch_size | 1000 |
| timer_calibration_samples | 16384 |
| call_batch_size | 256 |
| random_seed | [42, 43, 44] |
| timeout_seconds | 180 |
| buffer_budget_bytes | 536870912 |
构造与模板参数
| 参数 | 取值 |
|---|---|
| source_thread_id | 0 |
| read_layer1_thread_count | 1 |
| writer_queue_enable_stats | false |
| message_prefix_bytes | 0 |
| writer_count | 1 |
| source_copy_thread_count | 0 |
| callback_thread_count | 1 |
| pool_depth_instrumentation | false |
| callback_signature | (thread_id, data, payload_bytes) |
| callback_business_iterations | 0 |
| unused_fields | source_* / output_* / reader_spin_count / rescan_* / is_scan_current / publish_count: native SPSC does not construct TwoBufQueue layers |
| upstream_unmodified | true |
| requested_native_capacity | {"by_payload_bytes": {"8": 33554415, "16": 16777207, "32": 8388603, "64": 4194301}} |
| native_template | rigtorp::SPSCQueue<Payload> |
| copy_policy | member initialization copy + destination write prefetch |
| consumer_operation | front → callback → pop |
atomic_queue：所有消息长度共用的初始化参数
完整列出 61 项测试类参数及构造 / 模板参数。消息长度列为统一取值列表；容量条数和已固定的复制配置等随长度变化的值用 by_payload_bytes 对应关系表示，不重复四套参数。
测试类参数
| 参数 | 取值 |
|---|---|
| transport | atomic_queue |
| mode | ["throughput", "write_latency"] |
| payload_bytes | [8, 16, 32, 64] |
| messages | 10000000 |
| warmup_messages | 50000 |
| callback_iterations | 0 |
| verify_payload | false |
| prepared_input | true |
| variable_payload | true |
| prepared_input_limit_bytes | 268435456 |
| measure_callback_time | true |
| producer_interval_ns | 0 |
| source_block_size | 65536 |
| source_pool_min | 4096 |
| source_pool_max | 4096 |
| source_queue_capacity | 4096 |
| writer_backpressure | drop |
| writer_spin_count | 1000 |
| writer_wait_timeout_ms | 5000 |
| output_block_size | 1048576 |
| output_frame_capacity | 1024 |
| output_pool_min | 256 |
| output_pool_max | 256 |
| output_queue_capacity | 512 |
| cancel_claim_mode | tail |
| output_mode | spsc |
| output_reader_mode | wait_signal |
| output_reader_count | 1 |
| output_retry_wait_us | 1000 |
| output_enable_stats | false |
| is_scan_current | false |
| reader_spin_count | 1000 |
| rescan_interval_ns | 1000000 |
| rescan_max_interval_ns | 1000000 |
| consumer_cpu | -1 |
| producer_cpu | -1 |
| producer_qos | user_interactive |
| round_storage_bytes | 214748364 |
| fixed_round_boundaries | true |
| spsc_buffer_bytes | 268435456 |
| prefault_producer_buffers | true |
| finish_timeout_ms | 5000 |
| work_wait_min_ms | 1 |
| finish_retry_ms | 1 |
| publish_count | 4294967295 |
| use_write_session | false |
| rigtorp_write_prefetch | false |
| readerwriterqueue_copy_after_zero | false |
| spsc_capacity | {"by_payload_bytes": {"8": 33554432, "16": 16777216, "32": 8388608, "64": 4194304}} |
| retry_yield_every | 1024 |
| spsc_idle_spins | 2000 |
| spsc_idle_sleep_ns | 10000 |
| timer | auto |
| sample_every | 32 |
| max_samples | 1000000 |
| latency_batch_size | 1000 |
| timer_calibration_samples | 16384 |
| call_batch_size | 256 |
| random_seed | [42, 43, 44] |
| timeout_seconds | 180 |
| buffer_budget_bytes | 536870912 |
构造与模板参数
| 参数 | 取值 |
|---|---|
| source_thread_id | 0 |
| read_layer1_thread_count | 1 |
| writer_queue_enable_stats | false |
| message_prefix_bytes | 0 |
| writer_count | 1 |
| source_copy_thread_count | 0 |
| callback_thread_count | 1 |
| pool_depth_instrumentation | false |
| callback_signature | (thread_id, data, payload_bytes) |
| callback_business_iterations | 0 |
| unused_fields | source_* / output_* / reader_spin_count / rescan_* / is_scan_current / publish_count: native SPSC does not construct TwoBufQueue layers |
| upstream_unmodified | true |
| requested_native_capacity | {"by_payload_bytes": {"8": 33554432, "16": 16777216, "32": 8388608, "64": 4194304}} |
| native_template | AtomicQueueB2<Payload,std::allocator<Payload>,true,false,true> |
| copy_policy | full member copy |
| consumer_operation | try_pop → callback |
测试方法与环境
沿用现有结果、负载、复制方式和参数选择规则。
固定的测试流程
每次 1,000 万条，预热 5 万条；业务回调循环 0；完整负载在写入计时前准备，每条的全部数据字均变化。
每轮上限固定 214,748,364 B，即第二层 256 MiB 的 80%；所有队列采用相同边界，末轮按实际条数结束。
只累计生产者写入时间。轮末交接、尾块发布与回调排空在计时外执行；全部消息仍须消费完成。TwoBufQueue 复制线程与回调线程独立运行。
普通 write 在完整写入后读回首字节；Session 不加该读回。
综合目标的平台规则
使用四种长度全部实测过的共同配置。Writer 取三个按 2 倍递增的相邻块大小；原生 SPSC 取三个相邻自旋或等待值。
三个配置的四长度综合总分差异不超过 10%；按重复编号合并的四长度综合分变异系数不超过 20%。每个长度的单项原始结果、波动和邻域变化均保存。
每个配置完整校验通过；三次吞吐与三次延时均成功，零写入失败、零 Writer 背压，延时可解析。参考值的单项变异系数上限仍为 20% / 25% / 40% / 60%。
所有指标取同一套配置；不合并遍历阶段与旧独立复测阶段的结果。这是所测共同参数范围内的最佳综合平台，不能证明全局最优。
本机与编译
macOS-14.4.1-arm64-arm-64bit · arm64 · 8 个逻辑 CPU。
Clang 18.1.8 · Release · -O3 -DNDEBUG · 无 sanitizer。
生产者 user_interactive QoS，未硬绑核；复制和回调线程不绑核。计时器：mach_absolute_time；每组 1,000 次写入。
补测使用原测量二进制，SHA-256 一致；开源头文件、完整负载与复制策略不变。补测前已确认接通电源。
数据与可复核性
原批共 1,284 次完整校验、9,708 次性能测量；失败运行 0。新增 ReaderWriterQueue 邻域：24 次完整校验、144 次性能测量；失败 0。
三份报告共享同一组原生 SPSC 对照。复制策略按表内标注固定；它与编译器生成代码也会影响结果。
旧逐项选优报告已备份。本页全部四项来自共同参数，参考值固定在补测前；详细运行配置包含 mode、random_seed 的实际值。