// bulma/atomic_stack.go
package main

import (
	"fmt"
	"sync/atomic"
)

// StackNode 无锁栈节点（泛型，支持任意数据类型）
type StackNode[T any] struct {
	Value T
	Next  *StackNode[T] // 指向栈底节点
}

// LockFreeStack 无锁栈（基于atomic.Pointer实现）
type LockFreeStack[T any] struct {
	head atomic.Pointer[StackNode[T]] // 栈顶指针（原子指针）
}

// Push 入栈：通过CAS操作替换栈顶，保证并发安全
func (s *LockFreeStack[T]) Push(val T) {
	for {
		oldHead := s.head.Load()
		newHead := &StackNode[T]{Value: val, Next: oldHead}
		// CAS操作成功则入栈完成，失败则重试（避免并发冲突）
		if s.head.CompareAndSwap(oldHead, newHead) {
			return // CAS 成功，退出
		}
		// CAS 失败（被其他 goroutine 修改），重试
	}
}

// Pop 出栈：通过CAS操作替换栈顶为下一个节点，无元素时返回false
func (s *LockFreeStack[T]) Pop() (T, bool) {
	for {
		oldHead := s.head.Load()
		if oldHead == nil {
			var zero T // 空值，对应泛型默认零值
			return zero, false
		}
		// CAS操作成功则出栈完成，返回栈顶元素
		if s.head.CompareAndSwap(oldHead, oldHead.Next) {
			return oldHead.Value, true
		}
	}
}

func main() {
	stack := &LockFreeStack[int]{}
	// 入栈3个元素（10、20、30）
	stack.Push(10)
	stack.Push(20)
	stack.Push(30)
	// 出栈（LIFO：后进先出，依次弹出30、20、10）
	for i := 0; i < 3; i++ {
		if val, ok := stack.Pop(); ok {
			fmt.Printf("✅ 弹出: %d\n", val)
		}
	}
	// 空栈测试：弹出操作失败
	if _, ok := stack.Pop(); !ok {
		fmt.Println("栈已为空，弹出失败")
	}
}