C++并发及互斥保护示例
最近要写一个多线程的并发数据库,主要是希望使用读写锁实现库的并发访问,同时考虑到其他平台(如Iar)没有C++的读写锁,需要操作系统提供,就将读写锁封装起来。整个过程还是比较曲折的,碰到了不少问题,在此就简单分析总结下并发和互斥吧。
首先,先贴上一部分源代码:
#include <shared_mutex>
#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <synchapi.h>using cegn_mutex = std::shared_mutex;
cegn_mutex g_cegn_mutex;
void cegn_mutex_unique_lck(cegn_mutex& testmutex) //独占锁,写数据
{std::unique_lock<cegn_mutex> cegn_lock(testmutex);
}void cegn_mutex_share_lck(cegn_mutex& Dbmutex) //共享锁,读数据
{std::shared_lock<cegn_mutex> cegn_lock(Dbmutex);
}void cegn_mutex_unlck(cegn_mutex& Dbmutex)
{; //vc读写锁离开作用域自动释放
}int g_dwVal = 0;
void FastWriteData(int i)
{while (1){cegn_mutex_unique_lck(g_cegn_mutex);g_dwVal++;std::cout << "FastWriteData " << " Set dwVal= " << g_dwVal << "\n";Sleep(1000);cegn_mutex_unlck(g_cegn_mutex);}
}void SlowWriteData(int i)
{while (1){cegn_mutex_unique_lck(g_cegn_mutex);g_dwVal++;std::cout << "SlowWriteData " << " Set dwVal= " << g_dwVal << "\n";Sleep(5000);cegn_mutex_unlck(g_cegn_mutex);}
}void ReadData(int i)
{while (1){cegn_mutex_share_lck(g_cegn_mutex);std::cout << "ReadData " << " Get dwVal= " << g_dwVal << "\n";Sleep(500);cegn_mutex_unlck(g_cegn_mutex);}
}int main()
{std::cout << "main start !!" << std::endl;std::thread thread1 = std::thread(FastWriteData, 0);std::thread thread2 = std::thread(SlowWriteData, 0);thread1.join();thread2.join();getchar();return 1;
}
代码不长,逻辑也挺清晰的,但结果不正确:
似乎就没有互斥保护,因为FastWriteData和SlowWriteData中都独占了cegn_mutex_unique_lck(g_cegn_mutex);
且在while(1)中,不存在释放写锁的情况,那就不应该两个写线程交替出现。
如上让chatgpt分析下,它认为没啥问题,我尝试修改回标准读写锁接口,如下:
void FastWriteData(int i)
{while (1){
// cegn_mutex_unique_lck(g_cegn_mutex);std::unique_lock<cegn_mutex> lck(g_cegn_mutex);g_dwVal++;std::cout << "FastWriteData " << " Set dwVal= " << g_dwVal << "\n";Sleep(1000);cegn_mutex_unlck(g_cegn_mutex);}
}void SlowWriteData(int i)
{while (1){
// cegn_mutex_unique_lck(g_cegn_mutex);std::unique_lock<cegn_mutex> lck(g_cegn_mutex);g_dwVal++;std::cout << "SlowWriteData " << " Set dwVal= " << g_dwVal << "\n";Sleep(5000);cegn_mutex_unlck(g_cegn_mutex);}
}
如上,代码运行就是正常了
main start !!
FastWriteData Set dwVal= 1
FastWriteData Set dwVal= 2
FastWriteData Set dwVal= 3
FastWriteData Set dwVal= 4
FastWriteData Set dwVal= 5
FastWriteData Set dwVal= 6
FastWriteData Set dwVal= 7
FastWriteData Set dwVal= 8
FastWriteData Set dwVal= 9
FastWriteData Set dwVal= 10
FastWriteData Set dwVal= 11
FastWriteData Set dwVal= 12
FastWriteData Set dwVal= 13
FastWriteData Set dwVal= 14
现在FastWriteData就独占了互斥量,导致SlowWriteData无法运行。为啥使用接口:
void cegn_mutex_unique_lck(cegn_mutex& testmutex) //独占锁,写数据
{
std::unique_lock<cegn_mutex> cegn_lock(testmutex);
}
就不行了?
修改成直接调用:
using cegn_mutex = std::shared_mutex;
cegn_mutex g_cegn_mutex;
void cegn_mutex_unique_lck(cegn_mutex& testmutex) //独占锁,写数据
{
// std::unique_lock<cegn_mutex> cegn_lock(testmutex);std::unique_lock<cegn_mutex> cegn_lock(g_cegn_mutex);
}
还是不能正确互斥,修改如下也一样:
void cegn_mutex_unique_lck(cegn_mutex& testmutex) //独占锁,写数据
{
// std::unique_lock<cegn_mutex> cegn_lock(testmutex);std::unique_lock<std::shared_mutex> cegn_lock(g_cegn_mutex);
}
经过分析,问题是:
void cegn_mutex_unique_lck(cegn_mutex& testmutex)
函数中定义了一个互斥量cegn_lock :
std::unique_lock<cegn_mutex> cegn_lock(testmutex);
该互斥量在函数退出的时候,生命周期就结束了,所以自动销毁,最终导致无法互斥,那是在想要封装,如何实现呢,可以自己协议个类封装:
完整的简单代码如下:
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <windows.h>class MutexWrapper {
public:MutexWrapper(std::mutex& mutex) : m_mutex(mutex) {m_mutex.lock();}~MutexWrapper() {m_mutex.unlock();}private:std::mutex& m_mutex;
};std::mutex g_mutex_test;
int g_dwVal = 0;void FastWriteData(int i) {while (1) {MutexWrapper lock(g_mutex_test);g_dwVal++;std::cout << "FastWriteData " << " Set dwVal= " << g_dwVal << "\n";Sleep(1000);}
}void SlowWriteData(int i) {while (1) {MutexWrapper lock(g_mutex_test);g_dwVal++;std::cout << "SlowWriteData " << " Set dwVal= " << g_dwVal << "\n";Sleep(3000);}
}int main() {std::cout << "main start !!" << std::endl;std::thread thread1 = std::thread(FastWriteData, 0);std::thread thread2 = std::thread(SlowWriteData, 0);thread1.join();thread2.join();getchar();return 1;
}
如此,运行正常了
修改下例程,让两个进程都整行跑
void FastWriteData(int i) {while (1) {{MutexWrapper lock(g_mutex_test);g_dwVal++;std::cout << "FastWriteData " << " Set dwVal= " << g_dwVal << "\n";}Sleep(1000);}
}void SlowWriteData(int i) {while (1) {{MutexWrapper lock(g_mutex_test);g_dwVal++;std::cout << "SlowWriteData " << " Set dwVal= " << g_dwVal << "\n";}Sleep(3000);}
}
如上,代码就基本都正常了。
当然,也可以将互斥锁修改为读写锁,如下:
class MutexWrapper {
public:MutexWrapper(std::shared_mutex& mutex) : m_mutex(mutex) {m_mutex.lock();}~MutexWrapper() {m_mutex.unlock();}private:std::shared_mutex& m_mutex;
};std::shared_mutex g_mutex_test;
代码也运行正常了。
综上:
1:基于RAII,C++的很多变量生命周期有限,必须特别注意智能变量的生命周期。
2:如果需要封装读写锁,不能简单函数分装,实在不行,就用一个类封装吧
3:要熟练掌握std::thread,std::shared_mutex,std::mutex的用法,这个是变法互斥基本要求
相关文章:

C++并发及互斥保护示例
最近要写一个多线程的并发数据库,主要是希望使用读写锁实现库的并发访问,同时考虑到其他平台(如Iar)没有C的读写锁,需要操作系统提供,就将读写锁封装起来。整个过程还是比较曲折的,碰到了不少问题,在此就简…...

新手常犯的错误,anzo capital昂首资本一招避免少走弯路
新手是不是经常交易中赚不到钱,今天anzo capital昂首资本就盘点一下新手常犯的错误,一招教你少走弯路。 一.随便选择交易账户 开立实时账户时选择正确的账户类型,anzo capital昂首资本教你比较所有提供的账户类型,选择最符合财务…...
Java Vue (el-date-picker组件) 前后端 关于时间格式数据的处理方法
前端使用 elment-ui 组件 el-date-picker 其中组件需要格式化时间,增加属性 value-format"yyyy-MM-dd" 后端 Java 接收参数类型 后端Dto 使用Date接收,并添加JsonFormat注解 JsonFormat(pattern"yyyy-MM-dd") private Date testTi…...

Python爬虫——scrapy_多条管道下载
定义管道类(在pipelines.py里定义) import urllib.requestclass DangDangDownloadPipelines:def process_item(self, item, spider):url http: item.get(src)filename ../books_img/ item.get(name) .jpgurllib.request.urlretrieve(url, filename…...

lombok启动不生效(什么方法都试了,可还是不生效怎么办 ?! 救救我)
使用IntelliJ IDEA 2021.1.3(Ultimate Edition)时提示Lombok不生效 java: You aren’t using a compiler supported by lombok, so lombok will not work and has been disabled. 方式一:我们手动更新一下版本到以下版本 <!--Lombok--&…...
element文本域禁止手动拉伸、两种方式、textarea
文章目录 style方式element自带的禁止拉伸方法建议 style方式 html <el-inputv-model"content":rows"3"class"r_n"type"textarea"maxlength"40"placeholder""style"height: 100%;" />css style…...

c#中lambda表达式缩写推演
Del<string> ml new Del<string>(Notify);//泛型委托的实例化,并关联Nofity方法 Del<string> ml new Del<string>(delegate (string str) { return str.Length; });//将Nofity变更为匿名函数 Del<string> ml delegate(string str)…...

无涯教程-PHP - 循环语句
PHP中的循环用于执行相同的代码块指定的次数。 PHP支持以下四种循环类型。 for - 在代码块中循环指定的次数。 while - 如果且只要指定条件为真,就会循环遍历代码块。 do ... while - 循环执行一次代码块…...

思维进化算法(MEA)优化BP神经网络
随着计算机科学的发展,人们借助适者生存这一进化规则,将计算机科学和生物进化结合起来,逐渐发展形成一类启发式随机搜索算法,这类算法被称为进化算法(Evolutionary Com-putation, EC)。最著名的进化算法有:遗传算法、进化策略、进化规划。与传统算法相比,进化算法的特点是群体搜…...
Kotlin 中的 设计模式
单例模式 饿汉模式 饿汉模式在类初始化的时候就创建了对象,所以不存在线程安全问题。 局限性: 1、如果构造方法中有耗时操作的话,会导致这个类的加载比较慢; 2、饿汉模式一开始就创建实例,但是并没有调用…...

Vulnhub: ICMP: 1靶机
kali:192.168.111.111 靶机:192.168.111.208 信息收集 端口扫描 nmap -A -sC -v -sV -T5 -p- --scripthttp-enum 192.168.111.208 80端口的cms为Monitorr 1.7.6m 搜索发现该版本的cms存在远程代码执行 searchsploit monitorr 漏洞利用 nc本地监听&…...

我的创作纪念日(C++修仙练气期总结)
分享自己最喜欢的一首歌:空想フォレスト—伊東歌詞太郎 机缘 现在想想自己在CSDN创作的原因,一开始其实就是想着拿着博客当做自己的学习笔记,笔记嘛,随便写写,自己看得懂就ok了的态度凸(艹皿艹 )。也是用来作为自己学习…...

css的常见伪元素使用
1.first-line 元素首行设置特殊样式。 效果演示: <div class"top"><p>可以使用 "first-line" 伪元素向文本的首行设置特殊样式。<br> 换行内容 </p></div> .top p::first-line {color: red;} 2.first-lette…...
91. 解码方法
递归法:超时了 从字符串的后面向前计算,每一次递归都缩小子集 public class Solution {public int NumDecodings(string s) {return RecursiveAdd(s, s.Length - 1);}public int RecursiveAdd(string s, int index) {// 已经到最后一个元素if(index <…...

docker搭建opengrok环境2
引言: 虚拟机关闭后重新开启,理论上是需要重新启动一下docker的,以重新启动其中的服务。 命令基础: docker images:查看docker中现有的镜像 docker container ls -all:查看docker中目前在运行的containe…...

【校招VIP】java语言考点之ConcurrentHashMap1.7和1.8
考点介绍: ConcurrentHashMap是JAVA校招面试的热门考点,主要集中在1.7和1.8的底层结构和相关的性能提高。 理解这个考点要从map本身的并发问题出发,再到hashTable的低性能并发安全,引申到ConcurrentHashMap的分块处理。同时要理解…...
php如何实现5x+2x+1x=100
要实现5x 2x 1x 100的计算,可以使用PHP来解方程。以下是一个简单的PHP代码示例: php <?php $x 1; // 初始化x的值while (5*$x 2*$x 1*$x ! 100) { // 循环直到方程成立$x; // 每次循环增加x的值 }echo "x " . $x; // 输出x的值 ?…...
机器人项目:从 ROS2 切换到 ROS1 的原因
一、说明 机器人操作系统ROS是使用最广泛的机器人中间件平台。它在机器人社区中使用了10多年,无论是在业余爱好者领域还是在工业领域。ROS可用于各种微控制器和计算机,从Arduino到Raspberry Pi再到Linux工作站,它为电机控制器,视觉…...

Vault主题 - UiCore多用途Elementor WordPress主题
你可以使用Vault主题 – UiCore多用途Elementor WordPress主题构建什么? Vault主题拥有专业、像素级完美且干净的现代布局,几乎适合您需要的任何网站: 小型企业网站企业网站着陆页面权威博客销售和营销页面网上商店 自由职业者的最佳选择 …...

G0第26章:微服务概述与gRPCprotocol buffers
Go微服务与云原生 1、微服务架构介绍 单体架构(电商) SOA架构(电商) 微服务架构(电商) 优势 挑战 拆分 发展史 第一代:基于RPC的传统服务架构 第二代:Service Mesh(istio) 微服务架构分层 核心组件 Summar…...
OpenLayers 可视化之热力图
注:当前使用的是 ol 5.3.0 版本,天地图使用的key请到天地图官网申请,并替换为自己的key 热力图(Heatmap)又叫热点图,是一种通过特殊高亮显示事物密度分布、变化趋势的数据可视化技术。采用颜色的深浅来显示…...
进程地址空间(比特课总结)
一、进程地址空间 1. 环境变量 1 )⽤户级环境变量与系统级环境变量 全局属性:环境变量具有全局属性,会被⼦进程继承。例如当bash启动⼦进程时,环 境变量会⾃动传递给⼦进程。 本地变量限制:本地变量只在当前进程(ba…...

DAY 47
三、通道注意力 3.1 通道注意力的定义 # 新增:通道注意力模块(SE模块) class ChannelAttention(nn.Module):"""通道注意力模块(Squeeze-and-Excitation)"""def __init__(self, in_channels, reduction_rat…...

ElasticSearch搜索引擎之倒排索引及其底层算法
文章目录 一、搜索引擎1、什么是搜索引擎?2、搜索引擎的分类3、常用的搜索引擎4、搜索引擎的特点二、倒排索引1、简介2、为什么倒排索引不用B+树1.创建时间长,文件大。2.其次,树深,IO次数可怕。3.索引可能会失效。4.精准度差。三. 倒排索引四、算法1、Term Index的算法2、 …...

算法:模拟
1.替换所有的问号 1576. 替换所有的问号 - 力扣(LeetCode) 遍历字符串:通过外层循环逐一检查每个字符。遇到 ? 时处理: 内层循环遍历小写字母(a 到 z)。对每个字母检查是否满足: 与…...

【从零学习JVM|第三篇】类的生命周期(高频面试题)
前言: 在Java编程中,类的生命周期是指类从被加载到内存中开始,到被卸载出内存为止的整个过程。了解类的生命周期对于理解Java程序的运行机制以及性能优化非常重要。本文会深入探寻类的生命周期,让读者对此有深刻印象。 目录 …...

【 java 虚拟机知识 第一篇 】
目录 1.内存模型 1.1.JVM内存模型的介绍 1.2.堆和栈的区别 1.3.栈的存储细节 1.4.堆的部分 1.5.程序计数器的作用 1.6.方法区的内容 1.7.字符串池 1.8.引用类型 1.9.内存泄漏与内存溢出 1.10.会出现内存溢出的结构 1.内存模型 1.1.JVM内存模型的介绍 内存模型主要分…...

c++第七天 继承与派生2
这一篇文章主要内容是 派生类构造函数与析构函数 在派生类中重写基类成员 以及多继承 第一部分:派生类构造函数与析构函数 当创建一个派生类对象时,基类成员是如何初始化的? 1.当派生类对象创建的时候,基类成员的初始化顺序 …...
git: early EOF
macOS报错: Initialized empty Git repository in /usr/local/Homebrew/Library/Taps/homebrew/homebrew-core/.git/ remote: Enumerating objects: 2691797, done. remote: Counting objects: 100% (1760/1760), done. remote: Compressing objects: 100% (636/636…...
TCP/IP 网络编程 | 服务端 客户端的封装
设计模式 文章目录 设计模式一、socket.h 接口(interface)二、socket.cpp 实现(implementation)三、server.cpp 使用封装(main 函数)四、client.cpp 使用封装(main 函数)五、退出方法…...