c++读写锁

一、是什么

读写锁是一种读写机制，用于控制对共享资源的访问，允许多个线程同时读取资源，写入资源时只允许一个线程独占访问。

二、特征

读操作不会破坏数据完整性，可以共行，写操作可能会破坏数据完整性，必须互斥，读写之间也要互斥。适用于读多写少的场景。

读写锁分为共享锁和独占锁：

1.共享锁

①允许多个线程同时持有

②多个线程可以并发地读取共享资源

③不能与独占锁同时持有

2.独占锁

①只允许一个线程持有

②持有锁的线程可以写入共享资源

③多个线程拿到共享锁之后，在同一时间，只允许一个线程拿到独占锁，并且其他线程不能再持有共享锁或独占锁

④独占锁一般为unique_lock

三、shared_mutex

c++17标准。多读单写的并发访问模式。

shared_mutex可以执行独占锁，也可以执行共享锁

排他性锁定：lock 、try_lock、unlock

共享锁定：lock_shared、try_lock_shared、unlock_shared

在实现独占锁时，通常使用unique_lock，而不是shared_mutex。

四、shared_lock

c++17标准。用于管理std::shared_mutex的共享锁，能自动获取和释放共享锁。

shared_lock和unique_lock配合对shared_mutex锁进行管理，实现读写锁。

#include <shared_mutex>
#include <thread>
#include <iostream>
#include <vector>

std::shared_mutex rw_mutex; //读写锁
int shared_data = 0;

void reader()
{
	std::shared_lock lock(rw_mutex);
	std::cout << "Reader thread:" << std::this_thread::get_id() << " reads data:" << shared_data << std::endl;
}

void writer(int value)
{
	std::unique_lock lock(rw_mutex);
	shared_data = value;
	std::cout << "Writer thread:" << std::this_thread::get_id() << " writes data:" << shared_data << std::endl;
}

int main()
{
	std::vector<std::thread>threads;

	for (int i = 0; i < 5; ++i)
	{
		threads.emplace_back(reader);
	}

	for (int i = 0; i < 2; ++i)
	{
		threads.emplace_back(writer,i);
	}

	for (std::thread& t: threads)
	{
		t.join();
	}

	return 0;

}

会发现读线程的打印是乱的，写线程是规整的，因为读读不互斥，写是互斥的。