自旋锁和互斥锁的选择 C++ 举例

自旋锁和互斥锁都是用来保护共享资源的锁机制，它们的选择取决于应用场景和需求。

自旋锁适用于锁的持有时间短，竞争激烈的情况下。它会在获取不到锁时不断地循环检查锁的状态，直到获取到锁为止。这样可以避免线程进入睡眠状态，从而提高锁的效率。

互斥锁适用于锁的持有时间长，竞争不激烈的情况下。它会在获取不到锁时将线程进入睡眠状态，直到获取到锁为止。这样可以避免线程占用过多的 CPU 资源。

下面是一个 C++ 的例子，演示了如何使用自旋锁和互斥锁：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <atomic>
#include <mutex>

// 自旋锁
class SpinLock {
public:
    void lock() {
        while (flag.test_and_set(std::memory_order_acquire));
    }

    void unlock() {
        flag.clear(std::memory_order_release);
    }

private:
    std::atomic_flag flag = ATOMIC_FLAG_INIT;
};

// 互斥锁
std::mutex mtx;

// 共享资源
int cnt = 0;

// 使用自旋锁保护共享资源
void spinLockFunc() {
    static SpinLock lock;
    for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
        lock.lock();
        ++cnt;
        lock.unlock();
    }
}

// 使用互斥锁保护共享资源
void mutexFunc() {
    for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
        std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
        ++cnt;
    }
}

int main() {
    std::thread t1(spinLockFunc);
    std::thread t2(spinLockFunc);
    std::thread t3(mutexFunc);
    std::thread t4(mutexFunc);

    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();
    t4.join();

    std::cout << cnt << std::endl;

    return 0;
}

在这个例子中，我们创建了一个共享资源 `cnt`，并分别使用自旋锁和互斥锁来保护它。其中，`spinLockFunc` 和 `mutexFunc` 分别代表使用自旋锁和互斥锁的线程函数。

我们通过创建 4 个线程来模拟多线程并发访问共享资源的情况，最后输出 `cnt` 的值。