Question

据我了解，出于线程信令的目的，可以使用Thread.Yield代替WaitOne和ManualResetEvent。

尽管我还没有找到文档来说明WaitOne在幕后的确切行为，但我认为它将线程置于Wait状态并告诉OS调度程序检查ManualResetEvent每次轮到该线程进入队列时设置。如果未设置，则调度程序不执行上下文切换，而是跳到另一个线程。如果已设置，则调度程序将线程置于运行状态，以便WaitOne之后的代码开始执行。

另一方面，无论Thread.Yield的状态如何，使用ManualResetEvent都会导致上下文切换，然后进行检查。

我的理解正确吗？是否有文档解释WaitOne的内部工作原理？

P.S：以下是两个版本的示例代码，用于演示：

var signal = new ManualResetEvent(false);
new Thread(() =>
{
    Console.WriteLine("Waiting for signal...");
    signal.WaitOne();
    signal.Dispose();
    Console.WriteLine("Got signal!");
}).Start();
Thread.Sleep(2000);
signal.Set(); // "Open" the signal

bool signal = false;
new Thread(() =>
{
    Debug.WriteLine("Waiting for signal...");
    while(signal == false)
    {
        Thread.Yield();
    }
    Debug.WriteLine("Got signal!");
}).Start();
Thread.Sleep(2000);
signal = true; ; // "Open" the signal

Answer 1

首先，汉斯的评论是完全正确的：您正在发明自己的旋转等待，非常糟糕。不要那样做！

也就是说，您的问题不是关于是否应该重新实现WaitOne，而是 WaitOne是如何由没有它的人实现的，因为它尚未编写。考虑这个问题是完全合理的；这些功能不是神奇的，而是由人类实现的，那么它们是怎么做到的呢？

这是一个实现细节，我没有方便的运行时源代码；实际的实现是在名为WaitOneNative的本机函数中进行的。但是，我可以给您一些想法。

首先，您正确地注意到Thread.Yield是更原始的操作，因此可以将其用作构建像WaitOne这样的更高级别操作的策略的一部分。但实际上，由于以下几个原因，它可能不会以您描述的幼稚方式使用：

Thread.Yield确实创建了一个障碍，但是从代码中并不能100％清晰地知道bool的读取没有被消除，或者写入不能被延迟。我们要非常非常确定地确定bool的写法，并且引入障碍不会破坏性能。
Thread.Yield将控制权移交给当前处理器上的任何就绪线程。如果当前处理器上没有就绪线程，该怎么办？也许考虑一下。是什么使该代码无法加热整个CPU？如果要执行写操作的线程在不同的处理器上会发生什么？涉及线程匮乏等所有可能的情况是什么？
请考虑以下情形：我们有一个具有三个线程的超线程处理器，Alpha，Bravo和Charlie，并且Alpha和Bravo当前正在CPU中执行。 Alpha的量子剩余时间为1000万纳秒，它发现该标志是错误的，并将其剩余的量子提供给Charlie。一纳秒后，Bravo设置了标志。我们只承担了上下文切换的全部费用，而Alpha放弃了进行一千万纳秒工作的机会！对于Alpha来说，旋转等待并消耗其一千万纳秒中的几十个，而不是花费上下文切换的巨额成本会更好。 这些是在设计新的线程原语时必须考虑的种情况。仅使控制流程正确还不够。您在热路径上做出错误的决定，可能会使性能降低数千或数百万。
以此类推。

但是等等，情况变得更糟。 WaitOne还需要解决更多细微的问题吗？

好的。 CLR具有必须维护的不变式。您必须记住， CLR是从根本上发明的，是对COM的扩展，其底层实现已深深地嵌入到COM世界中。特别是，关于编组的所有规则仍然适用。 WaitOne有效地使线程进入睡眠状态，但是这可能导致编组器出现问题。克里斯·布鲁姆（Chris Brumme）在这方面的文章特别令人恐惧和迷惑：

https://blogs.msdn.microsoft.com/cbrumme/2004/02/02/apartments-and-pumping-in-the-clr/

阅读它，看看您是否能理解所有内容。自2004年以来，我已经阅读了数十次，而且我曾经是一名专业的COM程序员，我大概得到了其中的80％。这是很复杂的东西，如果您不理解，就无法编写满足CLR需求的WaitOne的正确实现。

Thread.Yield与WaitOne

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