c++ - 无锁同步

Question

我正在考虑使用以下机制来同步两个/多个线程。我认为唯一的缺点是 CPU 使用率。请分享您对此机制的意见。这个实现有什么问题吗？ (假设 gcc 的 _sync* 函数是可移植的)

//logic is that if lock = 1 means a thread has acquired the lock.
//                 lock = 0 means lock is free.
// acquireLock:
//        add 1 to lock if value is 1 this thread gets the lock
//        if value is > 1 mean some one else have taken the lock, so decrement the count


int lock = 0 ; // global variable.


void acquireLock()
{

    while(__sync_add_and_fetch (&lock,1) > 1)
    {
        __sync_add_and_fetch (&lock,-1);
    }

}

void releaseLock()
{
     __sync_add_and_fetch (&lock,-1);
}

因此，任何想要访问共享数据或全局数据的线程都将首先调用 acquireLock，访问全局数据，然后再释放锁。

Answer 1

你正在实现一种自旋锁。您可以使用 CAS 循环代替递增和递减:

void acquireLock () {
    while (!_sync_bool_compare_and_swap(&lock, 0, 1)) {}
}

void releaseLock () {
    int unlock_success = _sync_bool_compare_and_swap(&lock, 1, 0);
    assert(unlock_success);
}

比较和交换将检查变量内容是否与预期值(第二个参数)匹配。如果是，它会将变量设置为新值(第三个参数)。如果预期值不匹配，则调用失败。这是一个原子操作。