C++ VC+中的自旋锁同步+；没有互斥

我有点迷路了。我相信我这里的是绝对线程安全的，但我不确定它是否是。我需要一个非常快速的自旋锁机制，用于优化线程锁定和释放的更复杂锁的一小部分（我需要创建一个更大的锁，它总是按照线程被阻止的顺序释放线程，这在mutex/EnterCriticalSection中是不会发生的）。然而，当涉及到使最小和最快的锁可能的时候，我真的不知道该怎么做

class SpinGate
{
private:
    volatile LONGLONG key = 0;
    volatile LONGLONG gate = 1;
public:
    void EnterGate();
    void ExitGate();
};

void SpinGate::EnterGate()
{
    LONGLONG myKey = InterlockedAdd64(&key, 1);

    while (myKey != gate) {}
}

void SpinGate::ExitGate()
{
    InterlockedAdd64(&gate, 1);
}

我认为我构建的这个东西将确保，即使100000000个线程试图在完全相同的时间获得一个密钥，它们都将获得一个不同的密钥，并因此被迫旋转直到它们的密钥出现。但是，当涉及到C++时，实现安全读取和写入到没有标准库对象的内存的机制，有些超出了我的知识范围。 我很好奇像“interlockedadd64”这样的函数是如何同时执行两个操作的，一个是递增操作，然后是读取操作，同时阻塞其他线程的。以及这是否始终是线程安全的

我认为我构建的这个东西将确保，即使100000000个线程试图在完全相同的时间获得一个密钥，它们都将获得一个不同的密钥，并因此被迫旋转直到它们的密钥出现

没有。C++ <代码> Value关键字不提供任何线程间的保证。

我很好奇像“interlockedadd64”这样的函数是如何同时执行两个操作的，一个是递增操作，然后是读取操作，同时阻塞其他线程的。以及这是否始终是线程安全的

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它不会阻止其他线程。在现代CPU上，它只是在原子操作期间锁定缓存线，以便其他内核无法访问读写之间的内存位置。

免责声明。我真的不鼓励开发人员编写自己的锁机制。大多数自定义锁实现都无法通过以下任何测试：

很少有家用brew实现试图保证有序的公平性。（一个以更高优先级运行的线程可能会使另一个线程无法获得锁）

很难做到正确。甚至更难维护。当你有臭虫的时候，你会把头撞在墙上

当一个简单的Windows锁就足够时，实际上并不需要

但既然OP要求，我就试试看。你可能会喜欢。其他人可能会对它吹毛求疵

在我的实现中，我添加了一些额外的工作，以允许同一线程递归地获取锁。我想你可以把这个拿出来，没事的

class SpinGate
{
private:

    DWORD _dwOwnerThread;
    LONG _ownerCount;

public:

    SpinGate()
    {
        _dwOwnerThread = 0;
        _ownerCount = 0;
    }

    void EnterGate()
    {
        LONG currentThread = (LONG)GetCurrentThreadId();
        LONG result = 0;
        bool owned = false;

        // if we own the lock, just increment it
        result = InterlockedCompareExchange(&_dwOwnerThread, currentThread, currentThread);
        if (result == currentThread)
        {
            // we own the lock, so increment and exit
            _ownerCount++;
            owned = true;
        }

        // otherwise, spin
        while (owned == false)
        {
            result = InterlockedCompareExchange(&_dwOwnerThread, currentThread, 0);
            if (result == 0)
            {
                _ownerCount = 1;
                owned = true;
            }
            else
            {
                while (_dwOwnerThread != 0)
                {
                    __asm
                    {
                        pause;
                    }
                }
            }
        }

        return;
    }

    void ExitGate()
    {
        LONG currentThread = (LONG)GetCurrentThreadId();
        LONG result = 0;

        // if we don't own the lock, this is a developer error!
        result = InterlockedCompareExchange(&_dwOwnerThread, currentThread, currentThread);
        if (result != currentThread)
        {
            // ERROR - Caller attempted to exit a gate he didn't own
            // ASSERT(FALSE);
            return;
        }

        _ownerCount--;

        if (_ownerCount == 0)
        {
            // give up the lock
            result = InterlockedCompareExchange(&_dwOwnerThread, 0, currentThread);
        }

        return;
    }
};

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这个算法在我看来还可以。因为每次只添加1，所以可以使用

InterlockedIncrement（）

。您的代码是否存在特定问题？如果只是一般性的反馈，你可能会在codereview上有更好的运气。@JonathanPotter我只是对这些函数不熟悉，我不确定我是否完全理解它们的工作原理。我的代码没有问题，但我不知道如果有我不了解的比赛条件，我必须给它多少电池才能得到有问题的碰撞。。。这是一个不确定“互锁”方法如何工作以及读取易变值是否总是安全的问题。e、 我不能直接测试错误，因为线程同步中的错误在产生冲突时是随机的。锁在Windows中是公平的。您需要阅读以了解使锁公平的后果。请注意，仍然有一些最佳的努力在进行中。您使用的VS版本是什么？如果是> 2013，为什么你不使用C++原子？Paolo：这实际上并不罕见，你不能锁定一个锁，你已经在自锁了。问题是，这是标签<代码> VisualC++<代码>，但是听起来像VS 2005 +（不是C++标准）实际上可以保证VisualStudio 2005的<代码>，编译器对易失性变量的读取操作使用获取语义，对易失性变量的写入操作使用释放语义。或者可能是我误读了。然后它进一步明确了这是特定于平台的。虽然有些人确实使用它，但我认为依赖它是相当疯狂的。（在那一页上也有很多写得不好、不精确和“胡言乱语”的迹象。我不会把它作为任何事情的主要来源。）（说到“特定平台”，我不是指Windows。我指的是一些未指明的“支持它”的CPU，不管这意味着什么。它可能意味着它什么也不做，只在碰巧以这种方式工作的CPU上工作。或者可能不工作。它太模糊了，很难说。）然后它说，“我们强烈建议您在处理跨线程共享的内存时，使用/volatile:iso以及显式同步原语和编译器内部函数。”所以，它说你有担保，然后强烈建议你不要依赖它，这似乎很奇怪。如果给你“保证”的一方说你不应该依赖它，我会说你不应该。遗憾的是，Windows上的内存模型缺乏文档记录。没有人知道他们能依靠什么或不能依靠什么，只是做别人做的和祈祷的事P@David在编写同步原语时，您不能再隐藏在抽象后面。你需要对金属进行编码。你旋转

InterlockedCompareeExchange

。这在x86上是一场灾难，原因很多。首先，如果您与持有锁的线程共享一个物理内核，那么您将使其无法使用。另一方面，当您最终在性能最关键的时刻获得锁时，您将成为所有错误预测分支的母亲，并破坏管道。但是，对于业余爱好者来说，这仍然是一次很好的尝试但是，对于一个业余爱好者来说，这仍然是一次很好的尝试。也许这是你说过的最好的话，大卫在任何情况下，Windows线程调度程序仍将为