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C++读写锁的使用示例

2023-06-27 09:11:17 深夜i -- --

C++ 读写锁使用示例

C++是一种高级的面向对象的编程语言，具有很好的可扩展性和灵活性，特别适合用于开发高性能、高并发的系统。在实现这些系统时，必须要考虑到数据共享的问题，这时候就需要用到读写锁。

读写锁是一种特殊的锁，它允许多个读线程同时访问共享数据，但只允许一个写线程访问该数据。这种特殊的锁可以大大提高系统的并发性能和吞吐量，是实现高性能系统的必备工具。在C++中，我们可以使用标准库中的mutex、shared_mutex等类实现读写锁功能。

下面是一个使用C++的read_write_mutex类实现读写锁的示例：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <shared_mutex>
std::shared_mutex rw_mutex;
int shared_data = 0;
void write_thread()
{
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    rw_mutex.lock();
    shared_data++;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));
    rw_mutex.unlock();
  }
}
void read_thread(int id)
{
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    rw_mutex.lock_shared();
    std::cout << "Read thread " << id << " read shared data " << shared_data << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(200));
    rw_mutex.unlock_shared();
  }
}
int main()
{
  std::thread wt(write_thread);
  std::thread rt1(read_thread, 1);
  std::thread rt2(read_thread, 2);
  std::thread rt3(read_thread, 3);
  wt.join();
  rt1.join();
  rt2.join();
  rt3.join();
  return 0;
}

在这个示例中，我们定义了一个read_write_mutex类，可以通过它实现读写锁的功能。在write_thread函数中，我们使用write_lock()函数获取写锁，然后更新共享数据，最后使用write_unlock()函数释放写锁。在read_thread函数中，我们使用read_lock()函数获取读锁，读取共享数据，然后使用read_unlock()函数释放读锁。

在main函数中，我们创建了一个写线程和三个读线程，写线程每隔半秒钟更新一次共享数据，读线程每隔200毫秒读取一次共享数据，然后输出读取到的数据。通过读写锁的机制，我们保证了读线程可以并发地读取共享数据，但是写线程只能在一个读线程都没有获取读锁的时候才能获取写锁进行数据更新。

总的来说，C++的read_write_mutex类提供了一种方便、高效的读写锁实现方式，能够有效提高系统的并发性能和吞吐量。在实现高性能和高并发的系统时，我们可以考虑使用这种锁。

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