Boost::shared_mutex 如何改进多线程应用程序中的并发访问管理？

使用 Boost::shared_mutex 进行并发访问管理

在多线程应用程序中，共享数据访问的高效协调对于性能和安全性至关重要。 Boost 的shared_mutex 对此提供了解决方案，允许多个线程并发读取，同时保持独占更新访问权限。

使用 Boost::shared_mutex

考虑数据需要经常阅读但偶尔更新。一种简单的方法是使用互斥体进行互斥。然而，这可能代价高昂，因为它会在发生更新时阻止所有线程读取。

Boost::shared_mutex 通过同时支持多个读取器、仅在写入操作期间锁定线程来解决此问题。下面是一个示例代码片段：

boost::shared_mutex _access;

void reader() {
  // Acquire a shared lock to read the data
  boost::shared_lock<boost::shared_mutex> lock(_access);

  // Access the data without exclusive ownership
}

void conditional_writer() {
  // Acquire an upgrade lock to potentially upgrade to exclusive ownership
  boost::upgrade_lock<boost::shared_mutex> lock(_access);

  if (condition) {
    // Upgrade to an exclusive lock for writing
    boost::upgrade_to_unique_lock<boost::shared_mutex> uniqueLock(lock);

    // Perform the write operation with exclusive access
  } else {
    // Continue reading without exclusive ownership
  }
}

void unconditional_writer() {
  // Acquire an exclusive lock for writing
  boost::unique_lock<boost::shared_mutex> lock(_access);

  // Perform the write operation with exclusive access
}

在这个例子中，多个线程可以并发执行 reader 函数来读取共享数据，而不会互相阻塞。 Conditional_writer 函数尝试获取升级锁，如果满足某些条件，它可以将其升级为排他锁。 unconditional_writer 函数直接获取排他锁进行写入。

其他注意事项

1. 与共享锁不同，任何时候只有单个线程可以获得升级锁。如果所有读取器都是条件写入器，则这是相关的。
2. 与直接使用互斥锁进行读取器-写入器同步相比，shared_mutex 类型提供更清晰、更安全的锁定语义。

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