C++多线程同步效率对比之临界区和原子锁

多线程编程经常遇到数据同步问题，通常的做法就是加锁，之前个人常用临界区（CTITICAL_SECTION），最近开发高效率程序，寻求更高效的同步方式，才有了对原子锁的研究。经测试，原子锁效率确实比临界区高，用数据衡量，原子锁的效率是临界区的5倍左右。

测试方法：

1、主线程加锁

2、工作线程等待

3、主线程解锁

4、工作线程结束等待

测试结果：测试3、4步骤之间的耗时，临界区耗时5~6微秒，原子锁耗时1~2微秒。

关于临界区和原子锁，请baidu看看相关文章，这里不多介绍了。注意原子锁不能嵌套使用，否则会被锁死，临界区没这个问题。

包装了两个类分别实现临界区（CLock）和原子锁（CLockAtom），同时包装了两个在作用域中方便使用的类（CLockRegion和CLockAtomRegion），具体使用见下面代码。

CLock类

#include <windows.h>namespace UtilTool {class CLock{public:CLock(void){InitializeCriticalSection(&cs);}~CLock(void){DeleteCriticalSection(&cs);}inline void Lock(){EnterCriticalSection(&cs);}inline void UnLock(){LeaveCriticalSection(&cs);}private:CRITICAL_SECTION cs;};class CLockRegion{public:CLockRegion(CLock* lock) : m_lock(lock){m_lock->Lock();}~CLockRegion(){m_lock->UnLock();}private:CLock* m_lock;};
}

CLockAtom类

#include <windows.h>namespace UtilTool {struct _UTILTOOL_IMPORT_EXPORT_TYPE_ CAtom{public:CAtom(){m_l = 0;}volatile long* Get(){return &m_l;}private:volatile long m_l;};//原子锁//切忌嵌套使用class CLockAtom{public:CLockAtom(void){m_ics = 0;}~CLockAtom(void){}inline void Lock(){while (InterlockedExchange(&m_ics, 1) == 1){Sleep(0);}}inline void UnLock(){InterlockedExchange(&m_ics, 0);}static inline void Lock(CAtom* pAtom){while (InterlockedExchange(pAtom->Get(), 1) == 1){Sleep(0);}}static inline void UnLock(CAtom* pAtom){InterlockedExchange(pAtom->Get(), 0);}private:volatile long m_ics;};class CLockAtomRegion{public:CLockAtomRegion(CLockAtom* lock){m_atom = NULL;m_lock = lock;m_lock->Lock();}CLockAtomRegion(CAtom* atom){m_atom = atom;m_lock = NULL;CLockAtom::Lock(m_atom);}~CLockAtomRegion(){if (m_lock){m_lock->UnLock();}else if (m_atom){CLockAtom::UnLock(m_atom);}}private:CLockAtom* m_lock;CAtom* m_atom;};
}

CLockRegion的用法，CLockAtomRegion类似

CLock lock;void MyFunc()
{//进入函数，_lock被创建，调用CLockRegion构造函数，加锁CLockRegion _lock(&lock);//do something//函数退出，_lock被析构，解锁
}

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