Spinlock（自旋锁）和mutex作为两种互斥锁，在并行编程中都得到了广泛应用。那么，这两种锁有什么区别吗？

当一个线程对Spinlock加锁时，如果该锁被其他线程占用，那么该线程会通过一个loop不断地重试（ try again and again）；而使用mutex的线程没有得到锁时，会sleep。

因为，当临界区较短时，Spinlock因为没有上下文切换，可能性能更优；当临界区较长时，不断的spin将浪费大量的cpu资源。

如何实现一个Spinlock呢？下面简单封装了一下，并在Ubuntu 14.04 32bit系统，X86体系结构，Intel I5双核处理器环境下，测试相应的性能：

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#include<thread>
using namespace std;
int counter = 0;
int lock = 0;
void spin_lock()
{
  while(__sync_lock_test_and_set(&lock, 1));
}
void spin_unlock()
{
  __sync_lock_release(&lock);
}
void f()
{
  for (int i = 0; i <  10000000; i++) {
    spin_lock();
    counter = counter + 2;//tiny critical section
    spin_unlock();
  }
}
int main()
{
  thread t1(f);
  thread t2(f);
  t1.join();
  t2.join();
  return 0;
}

2个线程时，这个程序的运行时间为：

real	0m1.082s
user	0m2.060s
sys	0m0.000s

4个线程时：

real	0m5.701s
user	0m19.400s
sys	0m0.000s

如果改为std::mutex(lock和unlock成员函数)呢？对比一下：

2个线程：

real	0m3.081s
user	0m2.796s
sys	0m3.344s

4个线程：

real	0m5.860s
user	0m6.004s
sys	0m14.936s

不难发现，由于大量的上下文切换，使用mutex时，花在sys上的时间要远比使用Spinlock的要多。

小结

以下两种情况，应该考虑使用spinlock代替mutex：

1，每个processor上（只）运行一个线程。

2，线程平均等待（spin）时间少于两次上下文切换的开销。

当然，一切都离不开实际的测试和分析。

下次，我们将研究更多、更高效的spinlock实现。