原子鎖是多線程編程中的一個(gè)特色。然而，在平時(shí)的軟件編寫中，原子鎖的使用并不是很多。這其中原因很多，我想主要有兩個(gè)方面。第一，關(guān)于原子鎖這方面的內(nèi)容介紹的比較少；第二，人們?cè)诰幊躺厦媪?xí)慣于已有的方案，如果沒有特別的需求，不過貿(mào)然修改已存在的代碼。畢竟對(duì)很多人來說，不求有功，但求無過。保持當(dāng)前代碼的穩(wěn)定性還是很重要的。 ?
?? ?其實(shí)，早在《 多線程數(shù)據(jù)互斥》這篇博客中，我們就已經(jīng)介紹過原子鎖。本篇博客主要討論的就是原子鎖怎么使用。中間的一些用法只是我個(gè)人的一些經(jīng)驗(yàn)，希望能夠拋磚引玉，多聽聽大家的想法。

?? ?（1）查找函數(shù)中原子鎖?? ?

?? ?在一些函數(shù)當(dāng)中，有的時(shí)候我們需要對(duì)滿足某種特性的數(shù)據(jù)進(jìn)行查找。在傳統(tǒng)的單核CPU上，優(yōu)化的空間比較有限。但是，現(xiàn)在多核CPU已經(jīng)成了主流配置。所以我們完全可以把這些查找工作分成幾個(gè)子函數(shù)分在幾個(gè)核上面并行運(yùn)算。但是，這中間就會(huì)涉及到一個(gè)問題，那就是對(duì)公共數(shù)據(jù)的訪問。傳統(tǒng)的訪問方式，應(yīng)該是這樣的，

[cpp] view plaincopyprint?

unsigned?int?count?=?0;??

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int?find_data_process()??

{??

????if(/*?data?meets?our?standards?*/){??

?????????EnterCriticalSection(&cs);??

?????????count?++;??

?????????LeaveCriticalSection(&cs);???????????

????}??

}??

unsigned int count = 0;int find_data_process() {if(/* data meets our standards */){EnterCriticalSection(&cs);count ++;LeaveCriticalSection(&cs); } }
?? ?我們看到代碼中間使用到了鎖，那么勢(shì)必會(huì)涉及到系統(tǒng)調(diào)用和函數(shù)調(diào)度。所以，在執(zhí)行效率上會(huì)大打折扣。那么如果使用原子鎖呢？

[cpp] view plaincopyprint?

unsigned?int?count?=?0;??

??

int?find_data_process()??

{??

????if(/*?data?meets?our?standards?*/){??

????????InterLockedIncrement(&count);??

????}??

}??

unsigned int count = 0;int find_data_process() {if(/* data meets our standards */){InterLockedIncrement(&count);} }

?? ?有興趣的朋友可以做這樣一道題目，查看0～0xFFFFFFFF上有多少數(shù)可以被3整除？大家也可以驗(yàn)證一下用原子鎖代替臨界區(qū)之后，代碼的效率究竟可以提高多少。關(guān)于多核多線程的編程，朋友們可以參考《多線程基礎(chǔ)篇》這篇博客。

?? ?（2）代碼段中的原子鎖
?? ?上面的范例只是介紹了統(tǒng)計(jì)功能中的原子鎖。那么怎么用原子鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的系統(tǒng)鎖呢？比如說，假設(shè)原來的數(shù)據(jù)訪問是這樣的，

[cpp] view plaincopyprint?

void?data_process()??

{??

????EnterCriticalSection(&cs);??

????do_something();??

????LeaveCriticalSection(&cs);?????

}??

void data_process() {EnterCriticalSection(&cs);do_something();LeaveCriticalSection(&cs); }?? ?如果改成原子鎖呢，會(huì)是什么樣的呢？
[cpp] view plaincopyprint?

unsigned?int?lock?=?0;??

??

void?data_process()??

{??

????while(1?==?InterLockedCompareExchange(&lock,?1,?0));??

????do_something();??

????lock?=?0;??????

}??

unsigned int lock = 0;void data_process() {while(1 == InterLockedCompareExchange(&lock, 1, 0));do_something();lock = 0; }

?? ?這里用原子鎖代替普通的系統(tǒng)鎖，完成的功能其實(shí)是一樣的。那么這中間有什么區(qū)別呢？其實(shí)，關(guān)鍵要看do_something要執(zhí)行多久。打個(gè)比方來說，現(xiàn)在我們?nèi)ベI包子，但是買包子的人很多。那怎么辦呢？有兩個(gè)選擇，如果賣包子的人手腳麻利，服務(wù)一個(gè)顧客只要10秒鐘,那么即使前面排隊(duì)的有50個(gè)人，我們只要等7、8分鐘就可以，這點(diǎn)等的時(shí)間還是值得的；但是如果不幸這個(gè)賣包子的老板服務(wù)一個(gè)顧客要1分鐘，那就悲催了，假使前面有50個(gè)人，那我們就要等50多分鐘了。50分鐘對(duì)我們來說可是不短的一個(gè)時(shí)間，我們完全可以利用這個(gè)時(shí)間去買點(diǎn)水果，交交水電費(fèi)什么的，過了這個(gè)時(shí)間點(diǎn)再來買包子也不遲。

?? ?和上面的例子一樣，忙等的方法就是原子鎖，過一會(huì)再來的方法就是哪個(gè)傳統(tǒng)的系統(tǒng)鎖。用哪個(gè)，就看這個(gè)do_something的時(shí)間值不值得我們等待了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux多线程之原子锁技术的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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