C++11 版不带自旋锁的API,我们可以手动实现,有的时候线程执行的功能比较简单,或者说代码量较少,如果使用mutex的话,开销比较大,但是使用mutex的锁,线程处于非运行态时不占用CPU,这是其他的线程可以运行,使用自旋锁时线程被阻塞,但是被阻塞线程依然不会让出CPU,而是会不断的while来检查锁的状态,有点浪费CPU,所以自旋锁一般适用于简短的不耗时的线程
自旋锁可以使用如下方式来实现:
class spin_lock {
private:
atomic_flag flag;
public:
spin_lock() = default;
spin_lock(const spin_lock&) = delete;
spin_lock& operator=(const spin_lock) = delete;
void lock() {
//acquire spin lock
while (flag.test_and_set());
}
void unlock() {
//release spin lock
flag.clear();
}
};
atomic_flag是原子操作的,获得锁后会把此变量置为true,然后另外一个进程就会因为flag=true而一直在while处执行循环,知道获得锁的线程将锁释放(将falg置为false),此时线程的flag.test_and_set()就会返回false,跳出while循环,并把flag置为true,使用如下:
// 02自旋锁.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include <thread>
#include <atomic>
#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
using namespace this_thread;
using namespace chrono;
class spin_lock {
private:
atomic_flag flag;
public:
spin_lock() = default;
spin_lock(const spin_lock&) = delete;
spin_lock& operator=(const spin_lock) = delete;
void lock() {
//acquire spin lock
while (flag.test_and_set());
}
void unlock() {
//release spin lock
flag.clear();
}
};
int num = 0;
spin_lock splock;
void func()
{
for (int i = 0; i < 100000; ++i)
{
splock.lock();
++num;
//sleep_for(milliseconds(100));
splock.unlock();
}
}
int main()
{
cout << "程序开始执行" << endl;
thread t1(func);
thread t2(func);
thread t3(func);
t1.join();
t2.join();
t3.join();
cout << num << endl;
return 0;
}
另外需要注意的是,在锁中不能加休眠,假如加入休眠,线程A获得锁之后进行休眠,此时并未释放锁,flag还是true,但是在CPU调度下会执行线程B,线程B此时就会检查锁的状态,由于A并没有释放锁,所以线程B会死在while中,导致CPU无法调度运行其他线程,也就无法运行线程A的解锁,如此会产生死锁