使用信号量实现线程屏障存在忙等问题的原因咨询

忙等的具体位置 #

忙等出现在代码里的while(counter <= n);空循环语句上，信号量sem1的逻辑本身确实没有忙等问题，你的理解是对的：拿不到sem1的线程会进入操作系统的信号量等待队列，不占用CPU资源，只有sem1.post()触发唤醒时才会重新被调度。

为什么这行是空忙等 #

• 第一个拿到sem1的线程完成counter += 1操作、释放sem1之后，就会进入这个while循环。只要counter的取值还小于等于n，这个线程就会持续占用CPU时间片，反复判断counter <= n的条件是否成立，不会主动进入阻塞状态让出CPU，这就是典型的忙等。
• 第一个线程释放sem1之后，下一个等待的线程会立刻被唤醒，完成counter更新后也进入这个空循环忙等，以此类推，最终会有n个线程全部卡在这行空循环上占用CPU资源，直到最后一个线程把counter更新为n，所有线程的循环条件失效才会一起退出。

补充：这段代码还有额外的可见性隐患，如果counter没有被声明为volatile（或者没有同步机制保证可见性），线程可能会缓存counter的本地副本，感知不到其他线程对counter的更新，最终导致死循环无法退出。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Algo