带有 std::atomic_flag 的自旋锁 - 是否让线程进入睡眠状态？答案

【问题标题】：Spin lock with std::atomic_flag - put the thread to sleep or not?带有 std::atomic_flag 的自旋锁 - 是否让线程进入睡眠状态？
【发布时间】：2021-06-05 12:12:16
【问题描述】：

来自cppreference

#include <thread>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <atomic>
 
std::atomic_flag lock = ATOMIC_FLAG_INIT;
 
void f(int n)
{
    for (int cnt = 0; cnt < 100; ++cnt) {
        while (lock.test_and_set(std::memory_order_acquire))  // acquire lock
             ; // spin  <===================== no sleep
        std::cout << "Output from thread " << n << '\n';
        lock.clear(std::memory_order_release);               // release lock
    }
}
 
int main()
{
    std::vector<std::thread> v;
    for (int n = 0; n < 10; ++n) {
        v.emplace_back(f, n);
    }
    for (auto& t : v) {
        t.join();
    }
}

不写自旋锁while循环std::this_thread::sleep_for背后有什么原因吗？通常，当我编写自旋锁时，我总是让线程进入睡眠状态，而不是让处理器在循环中一直运行线程。我做错了吗？

【问题讨论】：

这是一个判断电话。旋转通常是因为您不想要互斥锁（内核调用、调度程序）之类的开销。旋转和屈服介于两者之间。
@RichardCritten 和 std::this_thread::sleep_for 会跳转到内核调用吗？
它必须。 Yielding 是一个操作系统调度程序函数 - 使线程进入睡眠状态，保留其状态并将线程添加到将来要调度的线程列表中。

标签： c++ multithreading c++11 thread-safety std

【解决方案1】：

spinlock 是线程不进入睡眠状态，而是运行（循环）直到满足特定条件。它不涉及内核之旅（除非您已经在内核中）。

使用this_thread::sleep_for 会破坏目的，即线程将被内核置于睡眠状态，并在稍后由内核重新安排执行。这样的解决方案不再是自旋锁。

【讨论】：