C 当线程同步不重要时，互斥锁的成本有多高？

我有一个跨线程访问的对象（类似于队列）。队列对象在被任一线程使用之前都可以被互斥锁

管理这一点的一种更简单的方法是将锁放在队列对象本身内部，因此每个API都将锁定队列，并在工作完成时释放。这样，线程就不必在每个队列中管理额外的互斥变量

现在我的问题是，有时只有一个线程在访问队列（假设它是一个局部变量）。但是，由于现在队列首先会锁定其内部数据结构，并在离开之前解锁，这会是一件代价高昂的事情吗

在不需要线程同步的情况下，冗余互斥锁和互斥解锁操作的成本有多高

附言： 我的问题与此略有关联：

但我正在寻找一个具体的答案，在我的设计和理解为什么

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我正在使用C和pthread库

首先：C库和pthread都没有实现互斥锁——它们调用内核来使用操作系统原语来实现互斥锁。这意味着，静音的性能将随着基本操作系统的不同而变化很大

如果您可以将可移植性降低到支持原子比较交换或原子增加和读取（如本世纪的任何x86）的硬件，那么您可以使用原子增加和读取来创建不需要锁定的线程安全队列

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对于.Net平台，我有这样一个beast——将它移植到C应该很容易。

首先：C库和pthreads都没有实现互斥锁——它们调用内核来使用操作系统原语。这意味着，静音的性能将随着基本操作系统的不同而变化很大

如果您可以将可移植性降低到支持原子比较交换或原子增加和读取（如本世纪的任何x86）的硬件，那么您可以使用原子增加和读取来创建不需要锁定的线程安全队列

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对于.Net平台，我有这样一个beast at-将它移植到C应该很容易。

处理这个问题的一种方法是让队列初始化获取一个参数，该参数指示在队列操作期间是否应该获取锁。如果一个队列正被一个线程使用，它将被初始化，这样它就不会获取/释放锁（或者使用一个锁对象，其中获取/释放操作是nops）

参见这个例子，一个关于Booo:：池如何沿着这些行做一些事情的例子（虽然在C++和编译时配置中）：

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类似的概念也可以在运行时应用于C代码。

处理此问题的一种方法是让队列初始化获取一个参数，该参数指示在队列操作期间是否应获取锁。如果一个队列正被一个线程使用，它将被初始化，这样它就不会获取/释放锁（或者使用一个锁对象，其中获取/释放操作是nops）

参见这个例子，一个关于Booo:：池如何沿着这些行做一些事情的例子（虽然在C++和编译时配置中）：

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类似的概念也可以在运行时应用于C代码。

测试它。它应该足够简单，可以装配一个快速测试no？为什么不编写一个简单的程序，在循环中执行数千次锁定/解锁操作，并测量它需要多长时间？这将为您提供一个很好的估计，当没有资源争用时，单个锁定/解锁将增加多少开销。互斥锁性能将取决于pthreads实现。pthread在Linux、osx、Windows和其他平台之间具有（有时是完全不同的）不同的性能特征，因为它们将使用不同的本机api。我们在谈论什么平台？没有单一的答案，因为不同平台的成本可能不同。而且没有“大”或“小”成本，您需要将其与其他操作进行比较。看看不同的框架提供了什么，我将创建两个结构：一个带锁，一个不带锁。这样，需要锁的人就可以使用锁，不需要锁的人就可以使用不带锁的变体。现在在Linux内核上，pthreads使用futex，如果没有争用，就永远不应该调用内核。测试它。它应该足够简单，可以装配一个快速测试no？为什么不编写一个简单的程序，在循环中执行数千次锁定/解锁操作，并测量它需要多长时间？这将为您提供一个很好的估计，当没有资源争用时，单个锁定/解锁将增加多少开销。互斥锁性能将取决于pthreads实现。pthread在Linux、osx、Windows和其他平台之间具有（有时是完全不同的）不同的性能特征，因为它们将使用不同的本机api。我们在谈论什么平台？没有单一的答案，因为不同平台的成本可能不同。而且没有“大”或“小”成本，您需要将其与其他操作进行比较。看看不同的框架提供了什么，我将创建两个结构：一个带锁，一个不带锁。这样，需要锁的人就可以使用锁，不需要锁的人就可以使用不带锁的变体。现在在Linux内核上，pthreads使用futex，如果没有争用，就永远不应该调用内核。除非实现非常糟糕，否则只有在争用时才需要内核帮助，在这种情况下，性能几乎100%取决于C/pthreads库。“无锁队列”的最大缺点是，如果消费者遇到一个空队列，它就无法进入睡眠状态，并且在执行任务时无法被唤醒