c++ shared_mutex 读写锁使用详解

c++ 读写锁使用详解

std::shared_mutex c++17

• 头文件 #include <shared_mutex>。
• 用于实现共享和独占访问的互斥锁。
• 提供了一种更加灵活的机制，允许多个线程在共享模式下读取数据，但只允许单个线程在独占模式下写入或修改数据。
• 与 std::mutex 相比，具有以下额外特性：
  • 多个线程可以同时以共享模式（shared mode）持有锁，允许并发读取操作。
  • 只有一个线程可以以独占模式（exclusive mode）持有锁，允许写入或修改操作。
  • 当一个线程以独占模式持有锁时，其他线程无法以共享模式持有锁，它们必须等待独占模式的线程释放锁。
  • 当一个线程以共享模式持有锁时，其他线程可以以共享模式持有锁，允许并发读取操作。

成员函数

• lock：锁定互斥，若互斥不可用则阻塞。
• try_lock：尝试锁定互斥，若互斥不可用则返回。
• unlock：解锁互斥。
• lock_shared：以共享模式锁定互斥，若互斥不可用则阻塞。
• try_lock_shared：尝试以共享模式锁定互斥，若互斥不可用则返回。
• unlock_shared：解锁以共享模式锁定的互斥。

推荐使用方法

• 当使用共享模式时，配合 std::shared_lock 使用。
• 当使用独占模式时，配合 std::lock_guard，std::unique_lock 或者 std::scoped_lock 使用。

示例代码

• 以下示例演示了两个读取线程（reader）以共享模式持有 mutex，并同时读取 shared_data 的值。写入线程（writer）以独占模式持有 mutex，并将 shared_data 的值加一。读取线程可以同时持有锁，而写入线程需要等待读取线程释放锁。

  #include <cstdio>
  #include <thread>
  #include <mutex>
  #include <shared_mutex>std::shared_mutex mutex;
  int shared_data = 0;void reader()
  {std::shared_lock lock(mutex);printf("reader: shared data value is %d\n", shared_data);
  }void writer()
  {std::lock_guard lock(mutex);shared_data += 1;printf("writer: incremented shared data value to %d\n", shared_data);
  }int main()
  {std::jthread t1(reader);std::jthread t2(writer);std::jthread t3(reader);return 0;
  }