Критическая секция. Примитив синхронизации
#опытным

Стандартный ответ на обычный вопрос "а какие примитивы синхронизации вы знаете?" - мьютексы, атомарные переменные, условные переменные. Для них есть привычные инструменты в языке - std::mutex, std::atomic и std::condition_variable.

Иногда проскальзывают в ответах более опытных людей людей семафоры и барьеры - std::counting_semophore и std::barrier.

Но очень очень редко кто-то да упомянет критическую секцию.

Если вы пишите только на плюсах и кроссплатформенный код, то вряд ли вообще слышали про этот примитив. В стандартной библиотеке нет класса std::critical_section. Тем не менее такой примитив действительно есть, просто в чистом Windows API.

По названию понятно, что примитив CRITICAL_SECTION защищает блок кода (критическую секцию в первом значении) от одновременного исполнения более чем одним потоком. Но общепринятый примив для такой ситуации - мьютекс. В чем тогда разница CRITICAL_SECTION и мьютекса?

Сейчас мы отходим от языка и погружаемся в системное апи.

Оба эти примитива выполняют одинаковую функцию - обеспечивают взаимное исключение потоков. Разница в нюансах

Мьютекс Windows API может быть использован для синхронизации между несколькими процессами(если он именованый). CRITICAL_SECTION помогает синхронизировать потоки только внутри одного процесса.

CRITICAL_SECTION также чуть лучше перформит за счет того, что перед блокировкой потока там стоит спинлок, который позволяет избежать дорогого обращение к ядру для помещения потока в очередь ожидания.

Вот и вся разница.

Наиболее близким аналогом CRITICAL_SECTION в линуксе можно считать futex, в котором дорогостоящий системный вызов происходит только, когда несколько потоков прям вот сейчас пытаются войти в защищаемый блок кода.

На уровне С++ мы имеем все тот же std::mutex, который скорее всего также использует эту оптимизацию, поэтому в языке про CRITICAL_SECTION ни сном, ни духом.

Think critical. Stay cool.

#concurrency