答案:C++中读写锁允许多个读线程共享访问、写线程独占访问,C++14起推荐使用std::shared_mutex实现,支持lock_shared()和lock()操作,读写互斥且写时禁止读;示例代码展示了5个读线程和2个写线程对共享数据的并发访问控制。

在C++中实现读写锁(Read-Write Lock),核心目标是允许多个读线程同时访问共享资源,但写线程独占访问。也就是说:读共享、写独占、写时禁止读。
使用标准库实现读写锁(C++14及以上)
C++14起,std::shared_mutex 提供了对读写锁的原生支持,是最推荐的方式。
示例代码:
#include
#include
#include
#include
#includestd::shared_mutex rw_mutex;int shared_data = 0;
void reader(int id) {rw_mutex.lock_shared(); // 获取读锁std::cout << "Reader " << id << " reads data: " << shared_data << "n";std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100)); // 模拟读操作rw_mutex.unlock_shared(); // 释放读锁}
void writer(int id) {rw_mutex.lock(); // 获取写锁(独占)std::cout << "Writer " << id << " writes data.n";shared_data++;std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(200));rw_mutex.unlock(); // 释放写锁}
int main() {std::vector threads;for (int i = 0; i < 5; ++i) {threads.emplace_back(reader, i);}for (int i = 0; i < 2; ++i) {threads.emplace_back(writer, i);}for (auto& t : threads) {t.join();}return 0;}
说明:
– lock_shared():多个线程可同时获取读锁。
– lock():写锁是独占的,任一时刻只能一个线程持有。
– C++17还提供 std::shared_timed_mutex,支持带超时的锁操作。
手动实现简易读写锁(基于互斥量)
若环境不支持 std::shared_mutex,可以用 std::mutex 和条件变量模拟。
基本思路:用一个互斥量保护读写状态维护当前活跃读线程数写线程需等待所有读线程退出后才能进入
代码实现:
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#include
#includeclass ReadWriteLock {private:std::mutex mtx;std::condition_variable cv;int read_count = 0;bool writing = false;
public:void lock_read() {std::unique_lock lock(mtx);cv.wait(lock, [this] { return !writing; });++read_count;lock.unlock();}
void unlock_read() { std::lock_guard lock(mtx); --read_count; if (read_count == 0) { cv.notify_all(); }}void lock_write() { std::unique_lock lock(mtx); cv.wait(lock, [this] { return !writing && read_count == 0; }); writing = true;}void unlock_write() { std::lock_guard lock(mtx); writing = false; cv.notify_all();}
};
使用方式与标准库类似,但注意这种实现可能有性能开销和公平性问题(比如写线程可能饿死)。
使用场景与注意事项
读写锁适合读多写少的场景,如缓存、配置管理等。
避免在持有读锁时尝试获取写锁,容易死锁频繁写入时,读写锁可能不如普通互斥锁高效某些系统提供 pthread_rwlock_t(POSIX),也可封装使用
基本上就这些。优先使用 std::shared_mutex,简洁安全。需要兼容旧标准时再考虑手动实现。
以上就是c++++怎么实现一个读写锁_c++读写锁read-write lock实现方法的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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