在前面的三講中我們使用的mutex都是普通的std::mutex，這里介紹一下shared_mutex，版本為C++17
std::shared_mutex的底層實(shí)現(xiàn)時(shí)操作系統(tǒng)提供的讀寫鎖，在讀多寫少的情況下，該shared_mutex比mutex更加高效。

它提供了常用的四種方法：

lock和unlock分別用于獲取寫鎖和解除寫鎖

lock_shared和unlock_shared分別用于獲取讀鎖和解除讀鎖

寫鎖模式稱為排他鎖，讀鎖模式稱為共享鎖。

c++11和c++14標(biāo)準(zhǔn)中分別引入unique_lock和shared_lock兩個(gè)類模板配合shared_mutex使用。

對(duì)象在構(gòu)造時(shí)自動(dòng)對(duì)std::shared_mutex加鎖，析構(gòu)時(shí)自動(dòng)對(duì)其解鎖。

前者用于加解寫鎖，后者用于加解讀鎖。

當(dāng)然在第二講中，我們也談到了unique_lock對(duì)于普通鎖mutex的一種應(yīng)用，當(dāng)時(shí)是和std::lock_guard對(duì)比的。
下面是案例代碼，對(duì)于共享資源我們創(chuàng)建多個(gè)讀線程和一個(gè)寫線程，分別使用std::mutex和std::shared_mutex做一下性能測(cè)試。

#include <iostream> #include <thread> #include <mutex> #include <shared_mutex>// 讀線程數(shù)量 #define READER_THREAD_COUNT 4 // 最大循環(huán)次數(shù) #define LOOP_COUNT 500000class shared_mutex_counter { // 這里使用的鎖是 shared_mutex private:mutable std::shared_mutex m_mutex;unsigned int m_value = 0; // 多個(gè)線程共享的資源 public:shared_mutex_counter() = default;~shared_mutex_counter() = default;// shared_lock 同一時(shí)可多個(gè)讀線程可以同時(shí)訪問m_value的值unsigned int get() const{// 這里使用shared_lockstd::shared_lock<std::shared_mutex> lock(m_mutex);return m_value;}// unique_lock 同一時(shí)間僅有一個(gè)寫線程可以修改m_value的值void incremet() {std::unique_lock<std::shared_mutex> lock(m_mutex);m_value++;} };class mutex_counter { // 這里使用的鎖是 shared_mutex private:mutable std::mutex m_mutex;unsigned int m_value = 0; // 多個(gè)線程共享的資源 public:mutex_counter() = default;~mutex_counter() = default;// 同一時(shí)間僅有一個(gè)讀線程可以同時(shí)訪問m_value的值unsigned int get() const{std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);return m_value;}// 同一時(shí)間僅有一個(gè)寫線程可以修改m_value的值void incremet(){std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);m_value++;} };// 測(cè)試 shared_mutex void test_shared_mutex() {shared_mutex_counter counter;unsigned int temp;// 寫線程函數(shù)auto write = [&counter]() {for (int i = 0; i < LOOP_COUNT; i++) {counter.incremet();}};// 讀線程函數(shù)auto read = [&counter, &temp]() {for (int i = 0; i < LOOP_COUNT; i++) {temp = counter.get();}};// 存放讀線程對(duì)象指針的數(shù)組std::thread** tarray = new std::thread* [READER_THREAD_COUNT];// 記錄起始時(shí)間clock_t start = clock();// 創(chuàng)建 READER_THREAD_COUNT 個(gè)讀線程for (int i = 0; i < READER_THREAD_COUNT; i++) {tarray[i] = new std::thread(read);}// 創(chuàng)建一個(gè)寫線程std::thread tw(write);// 等待joinfor (int i = 0; i < READER_THREAD_COUNT; i++) {tarray[i]->join();}tw.join();clock_t end = clock();std::cout << "test shared_mutex" << std::endl;std::cout << "thread count " << READER_THREAD_COUNT << std::endl;std::cout << "spend time " << end - start << std::endl;std::cout << "result : " << counter.get() << std::endl;std::cout << "temp : " << temp << std::endl; }// 測(cè)試 mutex void test_mutex() {mutex_counter counter;unsigned int temp;// 寫線程函數(shù)auto write = [&counter]() {for (int i = 0; i < LOOP_COUNT; i++) {counter.incremet();}};// 讀線程函數(shù)auto read = [&counter, &temp]() {for (int i = 0; i < LOOP_COUNT; i++) {temp = counter.get();}};// 存放讀線程對(duì)象指針的數(shù)組std::thread** tarray = new std::thread* [READER_THREAD_COUNT];// 記錄起始時(shí)間clock_t start = clock();// 創(chuàng)建 READER_THREAD_COUNT 個(gè)讀線程for (int i = 0; i < READER_THREAD_COUNT; i++) {tarray[i] = new std::thread(read);}// 創(chuàng)建一個(gè)寫線程std::thread tw(write);// 等待joinfor (int i = 0; i < READER_THREAD_COUNT; i++) {tarray[i]->join();}tw.join();clock_t end = clock();std::cout << "test mutex" << std::endl;std::cout << "thread count " << READER_THREAD_COUNT << std::endl;std::cout << "spend time " << end - start << std::endl;std::cout << "result : " << counter.get() << std::endl;std::cout << "temp : " << temp << std::endl; }int main() {test_mutex();std::cout << std::endl;test_shared_mutex();return 0; }

測(cè)試結(jié)果如下：

test mutex thread count 8 spend time 1312 result : 500000 temp : 500000test shared_mutex thread count 8 spend time 601 result : 500000 temp : 475766

有個(gè)問題，我同樣程序在windows的clion和vs上跑結(jié)果差異較大，clion跑出來的結(jié)果shared_mutex耗時(shí)比mutex多好多。
linux下的vscode跑出來結(jié)果正常。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++多线程快速入门（四）shared_mutex以及读写锁应用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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