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c# SpinWait如何使用?針對這個問題,這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答,希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。
SpinWait封裝常見旋轉邏輯。在單處理器計算機上,始終使用 "生成" 而不是 "繁忙等待",在裝有超線程技術的 Intel 處理器的計算機上,這有助于防止硬件線程不足。SpinWait 封裝了一種很好的旋轉和真正的生成。
SpinWait是一個值類型,這意味著低級別代碼可以使用 SpinWait,而不必擔心不必要的分配開銷。SpinWait 對于普通應用程序通常不起作用。在大多數情況下,應使用由 .NET Framework 提供的同步類,如 Monitor 。但在需要自旋等待的大多數情況下, SpinWait 類型應優先于 Thread.SpinWait 方法。
System.Threading.SpinWait 是一種輕型同步類型,可用于低級方案,以避免執行內核事件所需的高成本上下文切換和內核轉換。在多核計算機上,如果不得長時間保留資源,更高效的做法是,先讓等待線程在用戶模式下旋轉幾十或幾百個周期,再重試獲取資源。如果資源在旋轉后可用,便節省了幾千個周期。如果資源仍不可用,那么也只花了幾個周期,仍可以進入基于內核的等待。這種“旋轉后等待”的組合有時稱為“兩階段等待操作” 。
SpinWait 旨在與包裝內核事件(如 ManualResetEvent)的 .NET Framework 類型結合使用。SpinWait 本身也可以僅在一個程序中用于提供基本的旋轉功能。
SpinWait 不僅僅只是空循環。謹慎實現后,它可以提供適用于一般情況的正確旋轉行為,并且本身能夠在旋轉時間夠長(大致是內核轉換所需的時間長度)時自行啟動上下文切換。例如,在單核計算機上,SpinWait 會立即生成線程的時間片,因為旋轉會阻止所有線程取得進展。即使在多核計算機上,SpinWait 也會生成時間片,以防等待線程阻止優先級較高的線程或垃圾回收器。因此,若要在兩階段等待操作中使用 SpinWait,建議在 SpinWait 本身啟動上下文切換前,先調用內核等待。SpinWait 提供每次調用 SpinOnce 前都可以檢查的 NextSpinWillYield 屬性。如果此屬性返回 true,啟動自己的等待操作。
看完官方說明一臉懵逼,將上面的語言用通俗的話來說,Thread.Sleep方法在執行時,會將阻止的時間的CPU切換至其他等待的進程,等到Thread.Sleep等待時間到后,再獲取CPU的控制權繼續執行下一步操作;SpinWait提供了While循環方法,在等待通過循環來阻止當前CPU的釋放,一直等待當前方法執行完成然后釋放。我們都知道進程在切換的時候會有時間與內存的消耗,所以盡可能使用SpinWait替代Thread.Sleep。
現在我們看下SpinWait結構中的代碼:
/// <summary> /// 循環一次 /// </summary> /// <remarks> /// This is typically called in a loop, and may change in behavior based on the number of times a /// <see cref="SpinOnce"/> has been called thus far on this instance. /// </remarks> public void SpinOnce() { if (NextSpinWillYield) { int yieldsSoFar = (m_count >= YIELD_THRESHOLD ? m_count - YIELD_THRESHOLD : m_count); //③循環到20次時,執行Thread.Sleep(01) if ((yieldsSoFar % SLEEP_1_EVERY_HOW_MANY_TIMES) == (SLEEP_1_EVERY_HOW_MANY_TIMES - 1)) { //當前線程掛起,讓出cpu //所有掛起的線程都有機會競爭當前時間片段,不限制線程優先級 Thread.Sleep(1); } //②執行Thread.Yield()5次后,執行Thread.Sleep(0) else if ((yieldsSoFar % SLEEP_0_EVERY_HOW_MANY_TIMES) == (SLEEP_0_EVERY_HOW_MANY_TIMES - 1)) { //當前線程掛起,讓出cpu //(只允許那些優先級相等或更高的線程使用當前的CPU。 //如果沒有,那當前線程會重新使用CPU時間片) //(上面已說明,后續補充實現) Thread.Sleep(0); } else { //當前線程掛起(執行狀態->就緒狀態), 讓出cpu, //(后續補充實現邏輯) Thread.Yield(); } } else { //線程等待 //4,8,16,32,64...位運算,2的n次方 //①循環10次 Thread.SpinWait(4 << m_count); } // m_count 遞增; m_count 達到最大值后回滾Count =10 m_count = (m_count == int.MaxValue ? YIELD_THRESHOLD : m_count + 1); }
/// <summary> /// 重置循環計數器 /// </summary> public void Reset() { m_count = 0; } #region Static Methods /// <summary> /// 循環.直到condition返回True /// </summary> public static void SpinUntil(Func<bool> condition) { SpinUntil(condition, Timeout.Infinite); } /// <summary> /// 循環,直到condition返回True或者時間達到timeout /// </summary> public static bool SpinUntil(Func<bool> condition, TimeSpan timeout) { //校驗時間格式是否正確 Int64 totalMilliseconds = (Int64)timeout.TotalMilliseconds; if (totalMilliseconds < -1 || totalMilliseconds > Int32.MaxValue) { throw new System.ArgumentOutOfRangeException( "timeout", timeout, "SpinWait_SpinUntil_TimeoutWrong"); } return SpinUntil(condition, (int)timeout.TotalMilliseconds); } /// <summary> /// 直到condition返回True或者時間達到timeout. /// </summary> public static bool SpinUntil(Func<bool> condition, int millisecondsTimeout) { //校驗時間格式 if (millisecondsTimeout < Timeout.Infinite) { throw new ArgumentOutOfRangeException( "millisecondsTimeout", millisecondsTimeout, "SpinWait_SpinUntil_TimeoutWrong"); } //空值校驗 if (condition == null) { throw new ArgumentNullException("condition", "SpinWait_SpinUntil_ArgumentNull"); } uint startTime = 0; if (millisecondsTimeout != 0 && millisecondsTimeout != Timeout.Infinite) { //自上次啟動計算機以來所經過的時間(以毫秒為單位)。 startTime = TimeoutHelper.GetTime(); } SpinWait spinner = new SpinWait(); while (!condition()) { if (millisecondsTimeout == 0) { return false; } spinner.SpinOnce(); //計時 if (millisecondsTimeout != Timeout.Infinite && spinner.NextSpinWillYield) { if (millisecondsTimeout <= (TimeoutHelper.GetTime() - startTime)) { return false; } } } return true; } #endregion
關于c# SpinWait如何使用問題的解答就分享到這里了,希望以上內容可以對大家有一定的幫助,如果你還有很多疑惑沒有解開,可以關注億速云行業資訊頻道了解更多相關知識。
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