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互斥锁和自旋锁

news 2025/7/14 20:30:23

1、锁：

自旋锁与‌互斥锁的区别主要体现在以下几个方面：

1. 实现方式

  • ‌互斥锁‌：属于‌sleep-waiting类型的锁。当一个线程尝试获取已被其他线程持有的互斥锁时，该线程会被阻塞（进入睡眠状态），并释放‌CPU，直到锁被释放后，由操作系统内核唤醒。‌1
  • ‌自旋锁‌：属于‌busy-waiting类型的锁。当线程尝试获取已被持有的自旋锁时，它会持续在CPU上忙等待（自旋），并反复检查锁是否可用，直到获取锁为止。

2. 开销

  • ‌互斥锁‌：由于线程在等待锁时会被阻塞并释放CPU，因此减少了CPU的浪费，但存在线程上下文切换的开销。‌
  • ‌自旋锁‌：在等待锁期间，线程会持续占用CPU资源，如果锁很快被释放，则自旋锁的效率较高；但如果锁被长时间持有，则会导致CPU资源的浪费。

3. 使用场景

  • ‌互斥锁‌：适用于临界区资源访问时间较长或存在阻塞操作的情况。因为互斥锁允许线程在等待锁时被阻塞，从而释放CPU资源，避免CPU资源的浪费。‌23
  • ‌自旋锁‌：适用于临界区资源访问时间短且线程竞争不激烈的情况。因为自旋锁在等待锁时不会释放CPU资源，如果能在短时间内获得锁，则效率较高。

4. 初始化和销毁

  • ‌互斥锁‌：通常使用pthread_mutex_init函数进行初始化，使用pthread_mutex_destroy函数进行销毁。‌4
  • ‌自旋锁‌：在Linux内核中，自旋锁的初始化和销毁通常与具体的内核数据结构或场景相关，不直接提供通用的初始化和销毁函数。‌3

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