为什么每个人都说 SpinLock 更快? [关闭]

2023-11-22

我在互联网上阅读了很多文档、文章和帖子。 几乎每个地方的每个人都认为 SpinLock 对于短时间运行的代码片段来说速度更快,但我做了一个测试,在我看来,简单的 Monitor.Enter 比 SpinLock.Enter 运行得更快(测试是针对 .NET 4.5 编译的)

using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Threading.Tasks;
using System.Linq;
using System.Globalization;
using System.ComponentModel;
using System.Threading;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;

class Program
{
    static int _loopsCount = 1000000;
    static int _threadsCount = -1;

    static ProcessPriorityClass _processPriority = ProcessPriorityClass.RealTime;
    static ThreadPriority _threadPriority = ThreadPriority.Highest;

    static long _testingVar = 0;


    static void Main(string[] args)
    {
        _threadsCount = Environment.ProcessorCount;

        Console.WriteLine("Cores/processors count: {0}", Environment.ProcessorCount);

        Process.GetCurrentProcess().PriorityClass = _processPriority;

        TimeSpan tsInterlocked = ExecuteInterlocked();
        TimeSpan tsSpinLock = ExecuteSpinLock();
        TimeSpan tsMonitor = ExecuteMonitor();

        Console.WriteLine("Test with interlocked: {0} ms\r\nTest with SpinLock: {1} ms\r\nTest with Monitor: {2} ms",
            tsInterlocked.TotalMilliseconds,
            tsSpinLock.TotalMilliseconds,
            tsMonitor.TotalMilliseconds);

        Console.ReadLine();
    }

    static TimeSpan ExecuteInterlocked()
    {
        _testingVar = 0;

        ManualResetEvent _startEvent = new ManualResetEvent(false);
        CountdownEvent _endCountdown = new CountdownEvent(_threadsCount);

        Thread[] threads = new Thread[_threadsCount];

        for (int i = 0; i < threads.Length; i++)
        {
            threads[i] = new Thread(() =>
                {
                    _startEvent.WaitOne();

                    for (int j = 0; j < _loopsCount; j++)
                    {
                        Interlocked.Increment(ref _testingVar);
                    }

                    _endCountdown.Signal();
                });

            threads[i].Priority = _threadPriority;
            threads[i].Start();
        }

        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

        _startEvent.Set();
        _endCountdown.Wait();

        return sw.Elapsed;
    }

    static SpinLock _spinLock = new SpinLock();

    static TimeSpan ExecuteSpinLock()
    {
        _testingVar = 0;

        ManualResetEvent _startEvent = new ManualResetEvent(false);
        CountdownEvent _endCountdown = new CountdownEvent(_threadsCount);

        Thread[] threads = new Thread[_threadsCount];

        for (int i = 0; i < threads.Length; i++)
        {
            threads[i] = new Thread(() =>
            {
                _startEvent.WaitOne();

                bool lockTaken;

                for (int j = 0; j < _loopsCount; j++)
                {
                    lockTaken = false;

                    try
                    {
                        _spinLock.Enter(ref lockTaken);

                        _testingVar++;
                    }
                    finally
                    {
                        if (lockTaken)
                        {
                            _spinLock.Exit();
                        }
                    }
                }

                _endCountdown.Signal();
            });

            threads[i].Priority = _threadPriority;
            threads[i].Start();
        }

        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

        _startEvent.Set();
        _endCountdown.Wait();

        return sw.Elapsed;
    }

    static object _locker = new object();

    static TimeSpan ExecuteMonitor()
    {
        _testingVar = 0;

        ManualResetEvent _startEvent = new ManualResetEvent(false);
        CountdownEvent _endCountdown = new CountdownEvent(_threadsCount);

        Thread[] threads = new Thread[_threadsCount];

        for (int i = 0; i < threads.Length; i++)
        {
            threads[i] = new Thread(() =>
            {
                _startEvent.WaitOne();

                bool lockTaken;

                for (int j = 0; j < _loopsCount; j++)
                {
                    lockTaken = false;

                    try
                    {
                        Monitor.Enter(_locker, ref lockTaken);

                        _testingVar++;
                    }
                    finally
                    {
                        if (lockTaken)
                        {
                            Monitor.Exit(_locker);
                        }
                    }
                }

                _endCountdown.Signal();
            });

            threads[i].Priority = _threadPriority;
            threads[i].Start();
        }

        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

        _startEvent.Set();
        _endCountdown.Wait();

        return sw.Elapsed;
    }
}

在具有 24 个 2.5 GHz 核心的服务器上,使用 x64 编译的该应用程序产生以下结果:

Cores/processors count: 24
Test with interlocked: 1373.0829 ms
Test with SpinLock: 10894.6283 ms
Test with Monitor: 1171.1591 ms

您只是没有测试 SpinLock 可以改进线程的场景。自旋锁背后的核心思想是线程上下文切换是非常昂贵的操作,花费 2000 到 10,000 个 CPU 周期。并且,如果线程可能通过等待一段时间(旋转)来获取锁,那么通过避免线程上下文切换,燃烧等待的额外周期可以得到回报。

所以基本的要求是锁的持有时间很短,这对于你的情况来说是正确的。并且获得锁的可能性是合理的。在你的情况下这不是真的,锁是heavily由不少于 24 个线程进行竞争。所有旋转和燃烧的核心都没有机会获得锁。

在此测试中,监视器将工作得最好,因为它将等待获取锁的线程排队。他们将被暂停,直到其中一人有chance获取锁,释放锁时从等待队列中释放。给他们所有人一个公平的轮流机会,从而最大限度地提高他们同时完成比赛的几率。 Interlocked.Increment也不错,但不能提供公平性保证。

预先判断 Spinlock 是否是正确的方法可能非常困难,您必须进行衡量。并发分析器是合适的工具。

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

为什么每个人都说 SpinLock 更快? [关闭] 的相关文章

  • C#动态支持吗?

    看完之后这个帖子 https stackoverflow com questions 2674906 when should one use dynamic keyword in c sharp 4 0k和链接 我还有 2 个问题 问题 1
  • 如何创建可以像 UserControl 一样编辑的 TabPage 子类?

    我想创建一个包含一些控件的 TabPage 子类 并且我想通过设计器来控制这些控件的布局和属性 但是 如果我在设计器中打开子类 我将无法像在 UserControl 上那样定位它们 我不想创建一个带有 UserControl 实例的 Tab
  • C++:重写已弃用的虚拟方法时出现弃用警告

    我有一个纯虚拟类 它有一个纯虚拟方法 应该是const 但不幸的是不是 该接口位于库中 并且该类由单独项目中的其他几个类继承 我正在尝试使用这个方法const不会破坏兼容性 至少在一段时间内 但我找不到在非常量方法重载时产生警告的方法 以下
  • Clang 编译器 (x86):80 位长双精度

    我正在尝试在 x86 Windows 平台上使用本机 80 位长双精度 海湾合作委员会选项 mlong double 80 https gcc gnu org onlinedocs gcc x86 Options html似乎不适用于 cl
  • 对齐 GridView 中的行值

    我需要在 asp net 3 5 中右对齐 gridview 列中的值 我怎样才能做到这一点
  • 显示异常时的自定义错误消息:从客户端检测到潜在危险的 Request.Form 值

    我在我的 Web 应用程序中使用 ASP NET 的登录控件 当发生此异常时 我想在标签上显示一种有趣的错误类型System Web HttpRequestValidationException A potentially dangerou
  • JSON 数组到 C# 列表

    如何将这个简单的 JSON 字符串反序列化为 C 中的列表 on4ThnU7 n71YZYVKD CVfSpM2W 10kQotV 这样 List
  • 检查算术运算中的溢出情况[重复]

    这个问题在这里已经有答案了 可能的重复 检测 C C 中整数溢出的最佳方法 https stackoverflow com questions 199333 best way to detect integer overflow in c
  • 如何从网站下载 .EXE 文件?

    我正在编写一个应用程序 需要从网站下载 exe 文件 我正在使用 Visual Studio Express 2008 我正在使用以下代码 private void button1 Click object sender EventArgs
  • C 语言中 =+(等于加)是什么意思?

    我碰到 与标准相反 今天在一些 C 代码中 我不太确定这里发生了什么 我在文档中也找不到它 In ancientC 版本 相当于 它的残余物与最早的恐龙骨头一起被发现 例如 B 引入了广义赋值运算符 使用x y to add y to x
  • 在 2D 中将一个点旋转另一个点

    我想知道当一个点相对于另一个点旋转一定角度时如何计算出新的坐标 我有一个块箭头 想要将其相对于箭头底部中间的点旋转角度 theta 这是允许我在两个屏幕控件之间绘制多边形所必需的 我无法使用和旋转图像 从我到目前为止所考虑的情况来看 使问题
  • 生产代码中的 LRU 实现

    我有一些 C 代码 需要使用 LRU 技术实现缓存替换 目前我知道两种实现LRU缓存替换的方法 每次访问缓存数据时使用时间戳 最后比较替换时的时间戳 使用缓存项的堆栈 如果最近访问过它们 则将它们移动到顶部 因此最后底部将包含 LRU 候选
  • 通过 NHibernate 进行查询,无需 N+1 - 包含示例

    我有一个 N 1 问题 我不知道如何解决它 可以在这个问题的底部找到完全可重复的样本 因此 如果您愿意 请创建数据库 设置 NUnit 测试和所有附带的类 并尝试在本地消除 N 1 这是我遇到的真实问题的匿名版本 众所周知 这段代码对于帮助
  • 将构建日期放入“关于”框中

    我有一个带有 关于 框的 C WinForms 应用程序 我使用以下方法将版本号放入 关于 框中 FileVersionInfo GetVersionInfo Assembly GetExecutingAssembly Location F
  • 当“int”处于最大值并使用 postfix ++ 进行测试时,代码定义良好吗?

    示例 未定义行为的一个示例是整数溢出的行为 C11dr 3 4 3 3 int溢出是未定义的行为 但这是否适用于存在循环的以下内容 并且不使用现在超出范围的副作用i 特别是 这是否后缀增量规格帮助 结果的值计算在副作用之前排序 更新操作数的
  • System.Runtime.InteropServices.COMException(0x80040154):[关闭]

    Closed 这个问题不符合堆栈溢出指南 help closed questions 目前不接受答案 我在 C 项目中遇到异常 System Runtime InteropServices COMException 0x80040154 检
  • 为什么拆箱枚举会产生奇怪的结果?

    考虑以下 Object box 5 int int int box int 5 int nullableInt box as int nullableInt 5 StringComparison enum StringComparison
  • 运算符“==”不能应用于“int”和“string”类型的操作数

    我正在编写一个程序 我想到了一个数字 然后计算机猜测了它 我一边尝试一边测试它 但我不断收到不应该出现的错误 错误是主题标题 我使用 Int Parse 来转换我的字符串 但我不知道为什么会收到错误 我知道它说 不能与整数一起使用 但我在网
  • Googletest:如何异步运行测试?

    考虑到一个包含数千个测试的大型项目 其中一些测试需要几分钟才能完成 如果按顺序执行 整套测试需要一个多小时才能完成 通过并行执行测试可以减少测试时间 据我所知 没有办法直接从 googletest mock 做到这一点 就像 async选项
  • 使用 Crypto++ 获取 ECDSA 签名

    我必须使用 Crypto 在变量中获取 ECDSA 签名 我在启动 SignMessage 后尝试获取它 但签名为空 我怎样才能得到它 你看过 Crypto wiki 吗 上面有很多东西椭圆曲线数字签名算法 http www cryptop

随机推荐