C# 中的 Mutex 忙等待吗？
Does Mutex in C# busy wait?
我想知道 Mutex 对象是忙等待还是上下文切换（即拥有互斥锁的线程是否进入睡眠状态并稍后被中断唤醒），或者它是否依赖于体系结构（即您的机器的内核数）？我希望它实际上可以切换上下文。提前谢谢你。
根据文档，Mutex.WaitOne "Blocks the current thread until the current WaitHandle receives a signal"，这意味着它已进入睡眠状态。
在内部，WaitHandle.WaitOne 将从 Windows API 调用 WaitForSingleObjectEx，其中：
Waits until the specified object is in the signaled state, an I/O completion routine or asynchronous procedure call (APC) is queued to the thread, or the time-out interval elapses.
此外，根据 Context Switches
上的另一份文件
When a running thread needs to wait, it relinquishes the remainder of its time slice.
此处提供了一个很好的答案：When should one use a spinlock instead of a mutex?
答案是视情况而定。 .Net 中的 Mutex class 通常由操作系统支持，因为它是一个可以在多个进程之间共享的锁；它不打算仅在单个进程中使用。
这意味着我们受制于操作系统的实现。大多数现代操作系统，包括 Windows，都为多核机器实现自适应互斥锁。
从上面的回答中，我们了解到通过挂起线程实现锁定通常非常昂贵，因为它至少需要 2 次上下文切换。在多核系统上，我们可以通过尝试自旋等待最初获取锁来避免某些上下文切换——如果锁被轻微竞争，您可能会在自旋等待中获取锁，因此永远不会受到惩罚上下文 switch/thread 暂停。如果在自旋等待发生时超时到期，锁将降级为全线程挂起以避免浪费太多cpu.
None 这在单核机器上是有意义的，因为你只是在燃烧 CPU 而锁的持有者正在等待 运行 完成工作它需要做才能释放锁。单核机器上没有使用自适应锁
因此，直接回答您的问题 - Mutex class 可能会同时执行这两种操作 - 它会忙等待 (spin-wait) 一小会儿，看看它是否可以获取互斥锁在不执行上下文切换的情况下，如果它不能在允许的短时间内完成，它将挂起线程。重要的是要注意它的旋转等待时间通常很短，总的来说，这个策略可以显着减少总 CPU 使用或增加整体锁吞吐量。因此，即使我们正在燃烧 CPU 旋转等待，我们也可能会节省更多 CPU 总体。
在 .Net 上下文中，Mutex class 提供互斥，但要在多个进程之间使用，因此往往很慢。具体来说，Microsoft .Net Framework 中Mutex class 的实现，.Net Mutex class 使用了Win32 Mutex object。
请注意，详细信息可能会根据您使用的 .Net 实现以及在哪个操作系统上发生变化。我已尝试对主题提供 .Net/Microsoft/Windows-centric 处理，因为这是最常见的情况。
顺便说一句，如果您只需要在单个进程中锁定，Monitor class, or its keyword lock, should be used instead. A similar dichotomy exists for semaphores - the Semaphore class is, in the end, implemented by the operating system - it can be used for inter-process communication and thus tends to be slow; the SemaphoreSlim class is implemented natively in .Net, can be used only within a single process, and tends to be faster. On this point, a good msdn article to read is Overview of Synchronization Primitives.
我想知道 Mutex 对象是忙等待还是上下文切换（即拥有互斥锁的线程是否进入睡眠状态并稍后被中断唤醒），或者它是否依赖于体系结构（即您的机器的内核数）？我希望它实际上可以切换上下文。提前谢谢你。
根据文档，Mutex.WaitOne "Blocks the current thread until the current WaitHandle receives a signal"，这意味着它已进入睡眠状态。
在内部，WaitHandle.WaitOne 将从 Windows API 调用 WaitForSingleObjectEx，其中：
Waits until the specified object is in the signaled state, an I/O completion routine or asynchronous procedure call (APC) is queued to the thread, or the time-out interval elapses.
此外，根据 Context Switches
上的另一份文件When a running thread needs to wait, it relinquishes the remainder of its time slice.
此处提供了一个很好的答案：When should one use a spinlock instead of a mutex?
答案是视情况而定。 .Net 中的 Mutex class 通常由操作系统支持，因为它是一个可以在多个进程之间共享的锁；它不打算仅在单个进程中使用。
这意味着我们受制于操作系统的实现。大多数现代操作系统，包括 Windows，都为多核机器实现自适应互斥锁。
从上面的回答中，我们了解到通过挂起线程实现锁定通常非常昂贵，因为它至少需要 2 次上下文切换。在多核系统上，我们可以通过尝试自旋等待最初获取锁来避免某些上下文切换——如果锁被轻微竞争，您可能会在自旋等待中获取锁，因此永远不会受到惩罚上下文 switch/thread 暂停。如果在自旋等待发生时超时到期，锁将降级为全线程挂起以避免浪费太多cpu.
None 这在单核机器上是有意义的，因为你只是在燃烧 CPU 而锁的持有者正在等待 运行 完成工作它需要做才能释放锁。单核机器上没有使用自适应锁
因此，直接回答您的问题 - Mutex class 可能会同时执行这两种操作 - 它会忙等待 (spin-wait) 一小会儿，看看它是否可以获取互斥锁在不执行上下文切换的情况下，如果它不能在允许的短时间内完成，它将挂起线程。重要的是要注意它的旋转等待时间通常很短，总的来说，这个策略可以显着减少总 CPU 使用或增加整体锁吞吐量。因此，即使我们正在燃烧 CPU 旋转等待，我们也可能会节省更多 CPU 总体。
在 .Net 上下文中，Mutex class 提供互斥，但要在多个进程之间使用，因此往往很慢。具体来说，Microsoft .Net Framework 中Mutex class 的实现，.Net Mutex class 使用了Win32 Mutex object。
请注意，详细信息可能会根据您使用的 .Net 实现以及在哪个操作系统上发生变化。我已尝试对主题提供 .Net/Microsoft/Windows-centric 处理，因为这是最常见的情况。
顺便说一句，如果您只需要在单个进程中锁定，Monitor class, or its keyword lock, should be used instead. A similar dichotomy exists for semaphores - the Semaphore class is, in the end, implemented by the operating system - it can be used for inter-process communication and thus tends to be slow; the SemaphoreSlim class is implemented natively in .Net, can be used only within a single process, and tends to be faster. On this point, a good msdn article to read is Overview of Synchronization Primitives.