信号量与自旋锁在实践中有多昂贵？

Question

This question询问是否可以改善自旋锁的方式不会影响等待时间，但占用更少的CPU时间。大量的答案显示了C++ 11，Boost等中的高级语言概念。

我的第一个想法是使用一个简单的C信号量，因为只有当缓冲区为空或满时，海报需要阻塞。

然而，在编写答案的过程中，我意识到我不知道这些函数的开销在实践中。直观地说，它看起来应该很小，对我来说它从来都不是一个优化问题，但是对于自旋锁来说，它可能是实质性的。据推测它也是系统依赖的。

对this question的回答表明，当锁定少于一个线程量时，首选自旋锁定，但没有给出关于原因的真实世界指示。

this question的答案提供了一个C++中的信号量实现的工作示例，该实例在主体中使用带pthread_wait的自旋锁，但它不是从任何实际的语言实现中获取的。

在here以上，有关互斥体和信号量之间的速度差异的问题被声明为不重要。其他人则说信号量比较慢。

一篇链接到this question的文章表明，对于互斥锁的C＃锁定命令在2.4GhZ机器上的实践中花费了50ns（如此~100个周期）。然而，目前还不清楚C＃的实现是否具有代表性，即POSIX信号量的直接C实现。

所以，问题是，什么是在实践中像信号使用的开销，并推而广之，我什么时候应该更喜欢一个自旋锁，如果我所关心的是延迟（即不是由于某种原因，可维护性）？

Answer 1

我绝不是这方面的专家，所以你应该根据你的情况采取我的建议。

自旋锁使用原子性质的处理器指令实现。因此，获取和释放锁可能非常快。锁定时间越长，锁定的争用就越多，这种理想的性能会降低。因此它最适合于不常更新的数据。 Afaik .NET（4.0+）拥有自己的托管旋转锁定实现，避免了转换到非托管代码（以及随后的内核访问），这使得开销非常微不足道。

几乎所有其他锁类型都基于WaitHandles（.NET-land中的例外是受管唯一的Monitor类），除非您正在编写在内核空间中运行的设备驱动程序，否则性能为可能不会变化太大（因为大部分成本是向内核空间的过渡并返回）。选择最适合您应用需求的锁定类型。

如果您真的很在意它，可以组合一些模拟预期工作负载的性能测试，然后基准您的首选选项以查看它们的堆叠方式。