自旋锁与适应性自旋：在高竞争/低竞争场景下的性能权衡与选择 大家好，今天我们来深入探讨自旋锁和适应性自旋锁，重点分析它们在不同竞争场景下的性能表现，以及如何根据实际情况做出最佳选择。 一、自旋锁的基本概念与实现 自旋锁是一种忙等待锁，当一个线程尝试获取已被其他线程持有的锁时，它不会进入阻塞状态，而是不断循环检查锁是否可用，直到获取锁为止。这种“自旋”行为避免了上下文切换的开销，但在长时间持锁的情况下，会消耗大量的CPU资源。 1.1 自旋锁的实现原理 自旋锁通常基于原子操作实现，例如Compare-and-Swap (CAS) 或者 Test-and-Set (TAS)。 CAS (Compare-and-Swap): 原子性地比较内存中的值与预期值，如果相等，则将内存中的值更新为新值。 TAS (Test-and-Set): 原子性地将内存中的值设置为某个特定值，并返回之前的值。 1.2 基于CAS的自旋锁示例（C++） #include <atomic> #include <thread> #include <iostream> class Sp …
C++ 锁优化技术：自适应自旋锁、排队锁、混合锁
哈喽，各位好！今天咱们来聊聊C++锁优化这件磨人的小妖精。锁，这玩意儿，就像你家门锁，保护共享资源不被乱来。但锁用不好，性能就跟便秘一样，卡得你难受。所以，优化锁至关重要！ 今天要讲的是三种锁优化技术：自适应自旋锁、排队锁和混合锁。咱们争取用大白话，加上代码，把它们讲透彻。 一、自旋锁：原地转圈圈的倔强少年 想象一下，你想进一扇门，发现门被锁了。一般的做法是：你乖乖地排队，等别人开门。但自旋锁不一样，它是个倔强少年，它会在门前不停地转圈圈，试图开门，直到门开了为止。 原理： 自旋锁的基本思想是，在尝试获取锁失败时，不立即放弃CPU，而是循环检查锁是否可用。如果锁很快就能释放，那么自旋等待比线程切换的开销要小得多。 优点： 适用于锁竞争不激烈，持有锁时间短的情况。 线程切换是有开销的，如果锁很快就能释放，自旋等待能避免线程切换的开销。 简单直接。 实现起来比较容易。 缺点： 浪费CPU资源。 如果锁长时间被占用，自旋等待会一直占用CPU，导致CPU空转，浪费资源。 可能导致优先级反转。 高优先级线程可能因为自旋等待低优先级线程释放锁而被阻塞，导致优先级反转。 在高竞争环境下性能较差。 大 …