c++ 并发-读写锁(shared_mutex,shared_lock)_京日暮里_c++ 读写锁

网络 02-07 5242

1.前言

2.正文

3.代码和验证

1.前言：

前几日上班时，因为底层逻辑修改。多线程情况下，许多函数如果依然按照原有的锁去串行执行，效率会很低。(原先是 std::mutex ，以及每个函数用的锁是std::lock_guard)

这时我的领导给我新任务，修改多线程的锁，在修改后，要求函数 1 函数2 要能并发执行，且前两者并发执行时与函数 3 函数4 函数5是互斥的。而函数 3，4，5与所有函数都互斥。(例如函数3运行的时候，函数1 2 4 5都是卡着等待函数3执行完毕再继续执行)。

我实在是不会做，这个时候请教我领导，他告诉我用读写锁就能解决问题。c++读写锁的应用也就是使用 shared_mutex,shared_lock,这两者者解决问题。

这是本人对此次经历的记录，可能写的并不太好。可以参考他人文章和cppRefrecne官方文章。

C++多线程——读写锁shared_lock/shared_mutex_princeteng的博客-CSDN博客_shared_lock

std::shared_lock - cppreference.com

2.正文:关于shared_mutex,shared_lock的知识和描述

shared_mutex?类是一个同步原语，可用于保护共享数据不被多个线程同时访问。与便于独占访问的其他互斥类型不同，shared_mutex 拥有二个访问级别：

共享?- 多个线程能共享同一互斥的所有权。独占性?- 仅一个线程能占有互斥。

若一个线程已获取独占性锁（通过?lock?、?try_lock?），则无其他线程能获取该锁（包括共享的）。

仅当任何线程均未获取独占性锁时，共享锁能被多个线程获取（通过?lock_shared?、?try_lock_shared?）。

在一个线程内，同一时刻只能获取一个锁（共享或独占性）。

共享互斥体在能由任何数量的线程同时读共享数据，但一个线程只能在无其他线程同时读写时写同一数据时特别有用。

shared_mutex?类满足共享互斥体?(SharedMutex)?和标准布局类型?(StandardLayoutType)?的所有要求。

以上是cppreferenced的原文。翻译一遍就是这样的逻辑

当Mutex是shared_mutex?的时候

1.当有函数使用共享锁时，能够与其他享有共享锁的函数也能并发同步执行。而和所有独占锁的函数是互斥的。

2.当有一个函数使用独占锁时，其他所有的用同一个Mutex带锁的函数都是与其互斥的。

那么这个情况就和我所遇到的需求是完全一致的。

已知的独占锁

lock

锁定互斥，若互斥不可用则阻塞 (公开成员函数)

try_lock

尝试锁定互斥，若互斥不可用则返回 (公开成员函数)

unlock

解锁互斥 (公开成员函数)????????????????std::unique_lock自动加锁和解锁std::lock_guard自动加锁和解锁

已知的共享锁

共享锁定

lock_shared

为共享所有权锁定互斥，若互斥不可用则阻塞 (公开成员函数)

try_lock_shared

尝试为共享所有权锁定互斥，若互斥不可用则返回 (公开成员函数)

unlock_shared

解锁互斥（共享所有权） (公开成员函数)std::shared_lock自动加锁和解锁

3.代码验证

以下代码是本人在vs2019,c++最新标准下运行的。

可以直接复制过去看效果，也可以自己稍作修改进行验证

#include <iostream> #include <string> #include <mutex> #include <thread> #include <shared_mutex> #include <Windows.h> std::shared_mutex g_sMutex; void writeTime(const std::string funName ,int time) { for (size_t i = 1; i < time; i++) { std::string outPut = funName + ":" + std::to_string(time); std::cout << outPut << std::endl; Sleep(1000); } } void shared_1(int seconds) { std::shared_lock<std::shared_mutex> theLock(g_sMutex); writeTime("shared_1" , seconds); } void shared_2(int seconds) { std::shared_lock<std::shared_mutex> theLock(g_sMutex); writeTime("shared_2", seconds); } void unique_1(int seconds) { std::unique_lock<std::shared_mutex> lck(g_sMutex); writeTime("unique_1", seconds); } void unique_2(int seconds) { std::unique_lock<std::shared_mutex> lck(g_sMutex); writeTime("unique_2", seconds); } void nomralSuo(int seconds) { std::lock_guard<std::shared_mutex> lck(g_sMutex); writeTime("nomralSuo", seconds); } int main() { std::vector<std::thread> vecThread; vecThread.push_back(std::thread(nomralSuo, 10)); vecThread.push_back(std::thread(shared_1, 10)); vecThread.push_back(std::thread(shared_2, 10)); vecThread.push_back(std::thread(unique_1, 10)); vecThread.push_back(std::thread(unique_2, 10)); for (auto & oneThread : vecThread) { oneThread.join(); } }