Mac OS X 上 EnterCriticalSection 的最佳等效项？答案

【问题标题】：Best equivalent for EnterCriticalSection on Mac OS X?Mac OS X 上 EnterCriticalSection 的最佳等效项？
【发布时间】：2014-07-02 14:36:33
【问题描述】：

什么是最好的等价物？对于这么简单的功能，我没有找到任何合理的解决方案。我知道的选择：

1) MPEnterCriticalRegion - 不幸的是，这非常无效，可能是因为尽管它的名字它进入内核模式，所以对于重复锁定它只需要太多时间......

2) OSSpinLockLock - 不可用，因为显然不是递归的。如果它是递归的，它将是正确的等价物。

3) pthread_mutex_lock - 没有尝试过，但我并不期待太多，因为它可能只是使用关键区域或其他系统资源来模拟。

【问题讨论】：

您可以轻松地围绕非递归锁生成递归包装器，所以如果您的摘要正确，我猜#2。
怎么样？我正在考虑它，但最后我必须开始比较线程 ID 等......似乎比我最初想象的要复杂。
是的，如果线程获得锁，您必须比较线程 ID 并存储所有者 TID，就是这样。 10 行额外代码顶部。
好吧，我不确定它是否那么简单：1）如果线程 ID 匹配 -> 好的，没有什么问题。 2）如果线程ID不匹配->问题，因为多个线程可能做同一件事，地狱存储的线程ID甚至可能处于部分未确认状态，因此在极端情况下即使不匹配也可能匹配实际上匹配。 -> 所以我需要多一把锁来保护测试代码。现在的问题是，如果不会有额外的问题......

标签： multithreading macos performance critical-section

【解决方案1】：

假设您有一个正常工作的非递归锁，那么获得一个高效的递归锁相当容易（不了解 Mac API，所以这是伪代码）：

class RecursiveLock {
public:
    void acquire() {
        auto tid = get_thread_id();
        if (owner == tid) { 
            lockCnt++;
        } else {
            AcquireLock(lock);
            owner = tid;
            lockCnt = 1;
        }
    }

    void release() {
        assert(owner == get_thread_id());
        lockCnt--;
        if (lockCnt == 0) {
            owner = 0;  // some illegal value for thread id
            ReleaseLock(lock);
        }
    }

private:
    int lockCnt;
    std::atomic<void*> owner;  
    void *lock;   // use whatever lock you like here
};

道理很简单：

如果tid == owner 保证我们已经获得了锁。
如果tid != owner 或者其他人持有锁或者它是空闲的，在这两种情况下我们都会尝试获取锁并阻塞直到我们得到它。获得锁后，我们将所有者设置为 tid。所以有一段时间我们获得了锁，但owner 仍然是非法的。但没问题，因为非法 tid 也不会与任何真实线程的 tid 比较，因此它们也会进入 else 分支，并且必须等待获取它。

注意std::atomic 部分 - 我们确实需要为owner 字段提供订购保证以使其合法。如果您没有 c++11，请为此使用一些编译器。

【讨论】：

啊啊啊，你是对的！我把事情复杂化了！谢谢！
@Vojtěch 如果没有非法线程 id 值，您还需要一个额外的布尔值。在这种情况下，bool 必须是原子的（准确地说是获取发布语义）并设置在所有者 tid 之后获取，这也不是什么大问题。
为什么所有者需要是原子的，如果它只被所有者线程修改a）和b）当所有者线程拥有锁，并且，它可以设置为平等所有者的唯一方法是获得锁后由所有者自己？
@mwag 因为我们同时读取和写入变量。并且读取线程在读取之前不会获取锁，因此锁的内存顺序保证是无用的，所以我们无论如何都需要这些。