哪个更快，带锁的函数调用或虚拟调用？答案

【问题标题】：Which is faster, a function call with a lock, or a virtual call?哪个更快，带锁的函数调用或虚拟调用？
【发布时间】：2011-01-07 19:31:37
【问题描述】：

我有一个当前不需要线程安全的类，但将来我们可能想要制作一个线程安全的版本。在我看来，我现在可以通过在相关函数周围加锁来使其成为线程安全的，或者我现在可以使它们成为虚拟的，然后在后代类的覆盖中加锁。也就是说，今天我可以这样做：

public void DoStuff()
{
    lock (this.SyncRoot)
    {
        // Do stuff...
    }
}

或者我可以这样做：

public virtual void DoStuff()
{
    // Do stuff...
}

今天哪个选项可以更快地完成工作？

【问题讨论】：

这里的两个例子都是虚拟的。这是故意的吗？

标签： c# .net performance locking virtual-functions

【解决方案1】：

第二个，因为虚拟调用非常便宜（锁也是一个额外的调用，它会比虚拟调用本身更昂贵）。

另外，第二个留给你在你需要的时候实现锁定。

【讨论】：

【解决方案2】：

虚拟通话几乎肯定会更快。虚拟调用涉及额外的间接级别。锁通常涉及到内核模式的切换——保守估计至少要慢 100 倍。

【讨论】：

假设常见情况是无竞争的，那么不，至少在Linux和Windows上的锁并不意味着进入内核。然而，现在获取和释放锁需要处理器执行内存屏障指令，这通常是相当昂贵的（数百个周期，取决于硬件）
...内存屏障会扼杀您的多 CPU 和多核效率。

【解决方案3】：

如果您打算使DoStuff 同步（并保证它适用于任何给定的子类），那么您最好不要将其设为virtual 并使用@987654323 @member 做实际的工作。

public void DoStuff()
{
    lock(this.SyncRoot)
    {
        InternalDoStuff();
    }
}

protected virtual void InternalDoStuff()
{
    // do stuff
}

这也为您提供了 not 在当前代码中locking 的选项（意味着DoStuff 只是调用InternalDoStuff 而没有其他代码），但仍然可以将其滑过以后无需修改继承的代码。

至于速度，lock 语句的放置不会有任何影响。

【讨论】：

【解决方案4】：

第二个。如果您今天不需要线程安全，请不要这样做。公开SyncRoot 属性，以便将来该方法可以变成线程安全的。但请务必在文档中明确说明该方法不是线程安全的。

【讨论】：

SyncRoot 属性是我只为线程安全版本添加的 - 我应该在问题中更清楚地说明这一点。

【解决方案5】：

虚函数调用基本上是数组查找加上间接函数调用。如果虚拟调用是在循环中发生的，即如果虚拟函数调用在同一个实例的同一位置被多次调用，那么在大多数迭代中，它不会比非内联的普通函数调用慢。现代 CPU 分支预测器预测虚拟函数调用的目标，并推测性地执行该目标，同时获取函数的地址。

另一方面，锁总是在幕后至少涉及一两个原子操作。此类操作几乎肯定会对 CPU 管道造成严重破坏，因为它们需要内存屏障。

【讨论】：

【解决方案6】：

Egads，我找不到参考资料，也许它在 Joe Duffy 的书中，但 Lock 可能在另一个线程开始命中它之前是无操作的（即惰性创建）。

另外，这个锁无论如何都不会进入内核模式，它是基于 Interlocked### API。

最后，思考这些主题很有趣，但最好的办法是始终为自己的代码计时。

【讨论】：

【解决方案7】：

我测试了 VB SyncLock，它几乎慢了 300 倍。

【讨论】：