C++读写锁详解（从零开始掌握C++并发控制中的读写锁实现）

C++17 中的 std::shared_mutex

从 C++17 开始，标准库提供了 std::shared_mutex 类型，用于实现读写锁。配合以下两种锁类型使用：

• std::shared_lock：用于获取共享（读）锁。
• std::unique_lock：用于获取独占（写）锁。

完整示例代码

下面是一个完整的 C++ 示例，演示如何使用 std::shared_mutex 实现读写锁：

#include <iostream>#include <thread>#include <shared_mutex>#include <vector>#include <chrono>std::shared_mutex rw_mutex;int shared_data = 0;void reader(int id) {    // 获取共享锁（读锁）    std::shared_lock<std::shared_mutex> lock(rw_mutex);    std::cout << "Reader " << id << " reads data: " << shared_data << std::endl;    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));}void writer(int id) {    // 获取独占锁（写锁）    std::unique_lock<std::shared_mutex> lock(rw_mutex);    ++shared_data;    std::cout << "Writer " << id << " writes data: " << shared_data << std::endl;    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));}int main() {    std::vector<std::thread> threads;    // 启动多个读者和写者    for (int i = 0; i < 3; ++i) {        threads.emplace_back(reader, i);    }    for (int i = 0; i < 2; ++i) {        threads.emplace_back(writer, i);    }    // 等待所有线程完成    for (auto& t : threads) {        t.join();    }    return 0;}

关键点解析

在上述代码中：

• 多个 reader 线程可以**同时读取** shared_data，因为它们使用的是 std::shared_lock。
• 任何 writer 线程在写入时会**阻塞所有其他读/写线程**，因为它使用了 std::unique_lock。
• 这种机制显著提升了高读低写场景下的并发效率，是 C++并发控制 的经典实践。

注意事项

使用 共享互斥锁 时需注意：

• 确保编译器支持 C++17 或更高版本（例如 GCC 7+、Clang 5+、MSVC 2017+）。
• 避免在持有读锁期间尝试获取写锁，否则会导致死锁。
• 合理设计线程数量，避免因频繁写操作导致读线程“饥饿”。

总结

通过本教程，你已经掌握了 C++读写锁 的基本概念、使用方法及最佳实践。无论你是初学者还是有一定经验的开发者，正确使用 std::shared_mutex 都能帮助你编写更高效、更安全的多线程程序。记住，良好的 C++并发控制 是构建高性能系统的关键！

关键词回顾：C++读写锁、读写锁实现、C++并发控制、共享互斥锁