c++ - InterlockedExchange 与 InterlockedCompareExchange 自旋锁

Question

我已经使用 InterlockedExchange 编写了一个基本的自旋锁(见下文)。然而，我已经看到很多实现都使用 InterlockedCompareExchange。我的方法是否以某种不可预见的方式不正确，如果不是，每种方式的优缺点是什么(如果确实有的话)？

PS 我知道 sleep 很昂贵，我想在调用它之前进行尝试计数。

class SpinLock
{
public:

    SpinLock() : m_lock( 0 ) {}
    ~SpinLock(){}

    void Lock()
    {
        while( InterlockedExchange( &m_lock, 1 ) == 1 )
        { 
            Sleep( 0 ); 
        }
    }

    void Unlock()
    {
        InterlockedExchange( &m_lock, 0 );
    }

private:
    volatile unsigned int m_lock;
};

Answer 1

首先，InterlockedExchange 需要一个LONG。请跟着我重复:LONG 与 int 不同。这可能看起来是一件小事，但它可能会让您感到悲伤。

现在，详细阐述一下 Mats Petersson 所说的话:

你的自旋锁会有可怕的性能，因为 Lock 中的 InterlockedExchange 循环会无条件地修改 m_lock 变量，导致大量工作由处理器在幕后完成，以保持缓存一致性。

更糟糕的是，通过不确保您的 m_lock 变量本身在缓存行上，上述效果被放大并可能影响其他数据，不幸的是与共享缓存行自旋锁的实例。

这些只是此代码的两个比较微妙的问题。还有其他人。一个简单的事实是锁定并不容易正确，您不应该实现自定义锁定原语。请不要重新发明轮子。使用操作系统提供给您的工具。他们自己不太可能成为瓶颈。

如果您确实发现存在性能问题(即，您的分析数据表明存在性能瓶颈)，请首先关注算法更改以及改进并行化和减少锁争用。如果问题仍然存在，然后并且只有那时看看别处。