为什么无限循环不会将 cpu 使用率提高到 100答案

【问题标题】：Why infinity loop does not take cpu usage to 100为什么无限循环不会将 cpu 使用率提高到 100
【发布时间】：2023-03-16 22:50:01
【问题描述】：

当我运行一个带有空 while 循环的简单 c# 程序时，我的 cpu 使用率从 8-12% 上升到 24-20%，并且核心使用模式几乎相同。

    static void Main(string[] args)
    {
        bool flag = true;
        while(flag)
        {

        }
    }

谁能解释一下这种行为。我预计此时一个核心使用率会达到 100%。

更新：我使用的是八核机器，总 cpu 使用率（总和所有核心使用率）达到 25%。每个核心（除了第一个）显示出相似的使用模式（大约 25%）

【问题讨论】：

标签： c#

【解决方案1】：

因为它是单线程的。您可能有一个四核 CPU。您可能会用尽单核。

要充分利用现代多核 CPU，您需要多线程工作负载。此外，如果您的代码过于可爱，您将不得不避免优化。

【讨论】：

有道理。但是为什么负载在所有内核之间共享，并且 CPU 使用模式几乎相同？理想情况下，当负载为一个核心 1 时，所有其他核心不应显示任何 cpu 峰值？
我有程序可以将单核 100% 固定，我认为编写一个简单的 while 循环来做同样的事情会很容易。但是 OP 的代码并没有这样做，也没有在 while 循环中添加“实际”工作（并在其他地方引用它，因此它不会被优化掉）；我的意思是一些 sqrt 之类的东西。我同意你的直觉，但对于 OP 或我来说，while (true) 甚至不会与单个核心挂钩。
如果我创建 8 个不同的线程并在每个线程中运行此代码，我的 cpu 确实达到 100%。但问题是当它在单线程上运行时，所有核心的使用模式都相同吗？为什么操作系统会同时将此分配从一个内核切换到另一个内核？
是的。操作系统（可能是 Windows）协同调度线程并管理哪个线程在何时、在哪个内核上获得时间。通常，除非另有要求，否则应用程序线程会停留在一个内核上。这是为了程序建立的状态的效率。
但是我的测试应用程序并没有停留在一个核心上。它不断地从一个核心转移到另一个核心。这就是为什么一个核心没有达到100，而是分布在所有核心之间的原因？

【解决方案2】：

由于您的应用程序是单线程的，您将只使用一个内核。如果最高为 25%，我可以猜测运行环境配备了四码处理器。

【讨论】：