C++ std::shared_mutex读写锁的使用_C/C++

C++ std::shared_mutex读写锁的使用

2022-10-20 13:33龚建波 C/C++

本文主要介绍了C++ std::shared_mutex读写锁的使用，文中通过示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下

0.前言

读写锁把对共享资源的访问者划分成读者和写者，读者只对共享资源进行读访问，写者则需要对共享资源进行写操作。C++17开始，标准库提供了shared_mutex类（在这之前，可以使用boost的shared_mutex类或系统相关api）。和其他便于独占访问的互斥类型不同，shared_mutex 拥有两个访问级别：

共享：多个线程能共享同一互斥的所有权（如配合shared_lock）；
独占：仅有一个线程能占有互斥（如配合lock_guard、unique_lock）。

shared_mutex 通常用于多个读线程能同时访问同一资源而不导致数据竞争，但只有一个写线程能访问的情形。

1.认识std::shared_mutex

通过查看该类的接口（https://zh.cppreference.com/w/cpp/thread/shared_mutex），可以看到，该类除了互斥锁定接口，还提供了共享锁定接口。

C++ std::shared_mutex读写锁的使用

lock() 锁定互斥。若另一线程已锁定互斥，则到 lock() 的调用将阻塞执行，直至获得锁。可以用 std::lock_guard 和 std::unique_lock 管理互斥锁定。
shared_lock() 获得互斥的共享所有权。若另一线程以排他性所有权保有互斥，则到 shared_lock() 的调用将阻塞执行，直到能取得共享所有权。若已以任何模式（排他性或共享）占有 mutex 的线程调用 shared_lock() ，则行为未定义。若多于实现定义最大数量的共享所有者已以共享模式锁定互斥，则 shared_lock() 阻塞执行，直至共享所有者的数量减少。所有者的最大数量保证至少为 10000 。可以用std::shared_lock管理共享锁定。

2.实例演示

这里直接借用在线手册上的例子：

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									#include <iostream>

									//std::unique_lock

									#include <mutex> 

									#include <shared_mutex>

									#include <thread>

									class ThreadSafeCounter {

									public:

									    ThreadSafeCounter() = default;

									    // 多个线程/读者能同时读计数器的值。

									    unsigned int get() const {

									        std::shared_lock<std::shared_mutex> lock(mutex_);

									        return value_;

									    }

									    // 只有一个线程/写者能增加/写线程的值。

									    void increment() {

									        std::unique_lock<std::shared_mutex> lock(mutex_);

									        value_++;

									    }

									    // 只有一个线程/写者能重置/写线程的值。

									    void reset() {

									        std::unique_lock<std::shared_mutex> lock(mutex_);

									        value_ = 0;

									    }

									private:

									    mutable std::shared_mutex mutex_;

									    unsigned int value_ = 0;

									};

									int main() {

									    ThreadSafeCounter counter;

									    auto increment_and_print = [&counter]() {

									        for (int i = 0; i < 3; i++) {

									            counter.increment();

									            std::cout << std::this_thread::get_id() << '\t' << counter.get() << std::endl;

									        }

									    };

									    std::thread thread1(increment_and_print);

									    std::thread thread2(increment_and_print);

									    thread1.join();

									    thread2.join();

									    system("pause");

									    return 0;

									}