当前位置: 首页 > news >正文

c++,mutex,unique_lock,recursive_mutex,shared_mutex对比分析

当处理多线程并发时,正确使用锁是确保线程安全的关键。

1. std::mutex(互斥锁):

std::mutex 是C++标准库提供的最基本的锁。它的基本使用如下:

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <thread>std::mutex myMutex;void sharedResourceAccess() {std::lock_guard<std::mutex> lock(myMutex);// 访问共享资源的代码std::cout << "Accessing shared resource...\n";
}int main() {std::thread t1(sharedResourceAccess);std::thread t2(sharedResourceAccess);t1.join();t2.join();return 0;
}

注意事项:

  • 使用 std::lock_guard 是一种简单而安全的方式,它会在作用域结束时自动释放锁。
  • 避免手动调用 unlock(),因为忘记释放锁可能导致严重的问题。

2. std::unique_lock:

std::unique_lock 提供了更灵活的锁定和解锁方式,同时支持条件变量。在某些情况下,这种灵活性是很有用的:

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <thread>std::mutex myMutex;void sharedResourceAccess() {std::unique_lock<std::mutex> lock(myMutex);// 访问共享资源的代码std::cout << "Accessing shared resource...\n";// lock.unlock();  // 可以手动解锁
}int main() {std::thread t1(sharedResourceAccess);std::thread t2(sharedResourceAccess);t1.join();t2.join();return 0;
}

注意事项:

  • std::unique_lock 可以在构造时不锁定,也可以手动解锁。
  • 支持条件变量,可以灵活地等待某个条件成立后再继续执行。

3. std::recursive_mutex:

std::recursive_mutex 允许同一个线程多次锁定同一把锁。这对于递归函数可能需要在同一线程中多次获取锁的情况很有用:

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <thread>std::recursive_mutex myRecursiveMutex;void recursiveAccess(int depth) {std::unique_lock<std::recursive_mutex> lock(myRecursiveMutex);if (depth > 0) {recursiveAccess(depth - 1);}// 访问共享资源的代码std::cout << "Accessing shared resource at depth " << depth << "...\n";
}int main() {std::thread t1(recursiveAccess, 3);t1.join();return 0;
}

注意事项:

  • 递归锁允许同一线程多次获取锁,但要小心不要导致死锁。

4. std::shared_mutex:

std::shared_mutex 是C++14标准引入的互斥锁,它提供了共享/独占两种锁定方式。这使得多个线程可以同时共享资源,而只有一个线程可以独占地修改资源。这在某些情况下能够提高并发性能。

以下是 std::shared_mutex 的主要特点和用法:

  1. 共享锁(Shared Lock):

    • 多个线程可以同时获得共享锁,这允许它们并发地读取共享资源。
    • 共享锁使用 std::shared_lock 来获取。
    #include <shared_mutex>std::shared_mutex mySharedMutex;void readOperation() {std::shared_lock<std::shared_mutex> lock(mySharedMutex);// 读取共享资源的代码
    }
    
  2. 独占锁(Exclusive Lock):

    • 只有一个线程可以获得独占锁,这使得它能够独占地修改共享资源。
    • 独占锁使用 std::unique_lock 来获取。
    #include <shared_mutex>std::shared_mutex mySharedMutex;void writeOperation() {std::unique_lock<std::shared_mutex> lock(mySharedMutex);// 修改共享资源的代码
    }
    
  3. 避免写者饥饿(Writer Starvation Avoidance):

    • std::shared_mutex 的设计旨在避免写者饥饿问题,即允许读者和写者以公平的方式争夺锁。
  4. 适用于读多写少的场景:

    • std::shared_mutex 在读多写少的情况下表现得较为优越,因为多个线程可以同时获得共享锁,提高了并发性能。
  5. 注意事项:

    • 使用 std::shared_lock 进行读取操作,使用 std::unique_lock 进行写入操作。
    • 避免在写入操作中使用共享锁,以免破坏写者的互斥性。
#include <iostream>
#include <shared_mutex>
#include <vector>
#include <thread>int sharedData=0;
std::shared_mutex mySharedMutex;void readOperation(int id) {//std::shared_lock<std::shared_mutex> lock(mySharedMutex);mySharedMutex.lock_shared();//手动控制// 读取共享资源的代码std::cout << "Reader " << id << " reading data: " << sharedData << std::endl;mySharedMutex.unlock_shared();//手动控制
}void writeOperation(int id) {//std::unique_lock<std::shared_mutex> lock(mySharedMutex);mySharedMutex.lock();//手动控制// 修改共享资源的代码sharedData=id;std::cout << "Writer " << id << " writing data." << std::endl;mySharedMutex.unlock();//手动控制
}int main() {std::vector<std::thread> readers;std::vector<std::thread> writers;for (int i = 0; i < 5; ++i) {readers.emplace_back(readOperation, i);writers.emplace_back(writeOperation, i);}for (auto& reader : readers) {reader.join();}for (auto& writer : writers) {writer.join();}return 0;
}

在这个示例中,读者和写者线程通过 std::shared_mutex 来协调对 sharedData 的读写操作。读者线程使用 std::shared_lock 获得共享锁,而写者线程使用 std::unique_lock 获得独占锁。这样,多个读者可以同时读取,而写者会独占地修改共享资源。

以下是对 std::mutexstd::unique_lockstd::recursive_mutex,和 std::shared_mutex 的特点进行比较的表格:

特点std::mutexstd::unique_lockstd::recursive_mutexstd::shared_mutex
类型互斥锁可锁定、可解锁的锁递归互斥锁共享/独占互斥锁
RAII 风格有(使用 std::lock_guard有(std::unique_lock
支持条件变量不支持支持不支持支持
是否支持递归不支持不支持支持不支持
多线程性能适用于大多数场景,较轻量级较为灵活,适用于复杂的场景适用于需要递归锁的场景适用于读多写少的场景
锁定粒度整个作用域内的代码可以在较小的范围内进行锁定和解锁整个作用域内的代码可以同时支持独占和共享访问
死锁风险高(如果未正确解锁,可能导致死锁)低(通过 std::lock() 可以避免死锁)递归锁允许同一线程多次获取锁,小心死锁风险低(支持共享和独占访问,适当使用可以减少死锁风险)
内存开销低(较为轻量级)较高(提供了更多的功能)较高(需要额外的信息来支持递归锁)较高(需要维护更多状态信息)

这个比较表格总结了这些锁的主要特点,但具体的选择取决于你的应用场景和需求。通常来说,std::mutex 是最基本的锁,而 std::unique_lock 提供了更多的灵活性,特别是在需要支持条件变量的情况下。std::recursive_mutex 对于需要在同一线程中多次获取锁的递归情况很有用。std::shared_mutex 则适用于读多写少的场景,提供了更好的并发性能。

相关文章:

c++,mutex,unique_lock,recursive_mutex,shared_mutex对比分析

当处理多线程并发时&#xff0c;正确使用锁是确保线程安全的关键。 1. std::mutex&#xff08;互斥锁&#xff09;&#xff1a; std::mutex 是C标准库提供的最基本的锁。它的基本使用如下&#xff1a; #include <iostream> #include <mutex> #include <threa…...

MySQL与Oracle数据库在网络安全等级方面用到的命令

MySQL数据库命令集 查看数据库版本 SELECT VERSION(); 空口令查询 SELECT user,host,account_locked FROM mysql.user WHERE user ; SELECT * FROM mysql.user; 查询 用户的密码加密情况 SELECT HOST,USER,PLUGIN FROM mysql.user; 查询是否有空用户 SELECT host,user,plug…...

MySQL——视图

目录 一.视图介绍 二.基本使用 三.视图规则和限制 一.视图介绍 视图是一个虚拟表&#xff0c;其内容由查询定义。同真实的表一样&#xff0c;视图包含一系列带有名称的列和行数据。视图的数据变化会影响到基表&#xff0c;基表的数据变化也会影响到视图。 二.基本使用 创…...

【响应式编程-03】Lambda表达式底层实现原理

一、简要描述 Lambda的底层实现原理Lambda表达式编译和运行过程 二、Lambda的底层实现原理 Lambda表达式的本质 函数式接口的匿名子类的匿名对象 反编译&#xff1a;cfr-0.145.jar 反编译&#xff1a;LambdaMetafactory.metafactory() 跟踪调试&#xff0c;转储Lambda类&#x…...

深入理解可变参数

1.C语言方式 目录 1.C语言方式 1.1.宏介绍 1.2.原理详解 1.3.宏的可变参数 1.4.案例分析 1.5.其他实例 2.C之std::initializer_list 2.1.简介 2.2.原理详解 2.3.案例分析 3.C之可变参数模版 3.1.简介 3.2.可变参数个数 3.3.递归包展开 3.4.逗号表达式展开 3.5…...

Centos7.9和Debian12部署Minio详细流程

一、安装minio Centos wget https://dl.min.io/server/minio/release/linux-amd64/archive/minio-20230227181045.0.0.x86_64.rpm -O minio.rpm sudo dnf install minio.rpmDebian wget https://dl.min.io/server/minio/release/linux-amd64/archive/minio_20230227181045.0…...

软件测试|教你如何使用UPDATE修改数据

简介 在SQL&#xff08;Structured Query Language&#xff09;中&#xff0c;UPDATE语句用于修改数据库表中的数据。通过UPDATE语句&#xff0c;我们可以更新表中的特定记录或多条记录&#xff0c;从而实现数据的修改和更新。本文将详细介绍SQL UPDATE语句的语法、用法以及一…...

新闻稿发布:媒体重要还是价格重要

在当今信息爆炸的数字时代&#xff0c;企业推广与品牌塑造不可或缺的一环就是新闻稿发布。新闻稿是一种通过媒体渠道传递企业信息、宣传品牌、事件或产品新闻的文本形式。发布新闻稿的过程旨在将企业的声音传递给更广泛的受众&#xff0c;借助媒体平台实现品牌故事的广泛传播。…...

prometheus grafana mysql监控配置使用

文章目录 前传bitnami/mysqld-exporter:0.15.1镜像出现了问题.my.cnf可以用这个"prom/mysqld-exporter:v0.15.0"镜像重要的事情mysql监控效果外传 前传 prometheus grafana的安装使用&#xff1a;https://nanxiang.blog.csdn.net/article/details/135384541 本文说…...

鸿蒙HarmonyOS-带笔锋手写板(三)

笔者用ArkTS 写了一个简单的带笔锋的手写板应用&#xff0c;并且可以将手写内容保存为图片。 一、效果图 手写效果如下&#xff08;在鸿蒙手机模拟器上运行&#xff0c;手写时反应可能会有点慢&#xff09; 二、实现方法 参考文章&#xff1a; 支持笔锋效果的手写签字控件_a…...

React 实现 Step组件

简介 本文将会实现步骤条组件功能。步骤条在以下几个方面改进。 1、将url与Step组件绑定&#xff0c;做到浏览器刷新&#xff0c;不会重定向到Step 1 2、通过LocalStorage 存储之前的Step&#xff0c;做到不丢失数据。 实现 Step.jsx (组件) import {useEffect, useState} fro…...

【OJ】单链表刷题

力扣刷题 1. 反转链表&#xff08;206&#xff09;1.1 题目描述1.2 题目分析1.2.1 头插法1.2.2 箭头反转 1.3 题目代码1.3.1 头插入1.3.2 箭头反转 2.合并两个有序链表&#xff08;21&#xff09;2.1 题目描述2.2 题目分析2.3 题目代码 1. 反转链表&#xff08;206&#xff09;…...

【UML建模】部署图(Deployment Diagram)

1.概述 部署图是一种结构图&#xff0c;用于描述软件系统在不同计算机硬件或设备上的部署和配置情况&#xff0c;以图形化的方式展示系统中组件、节点和连接之间的物理部署关系。 通过部署图&#xff0c;可以清晰地了解系统的物理结构和部署方式&#xff0c;包括系统组件和节…...

三、计算机理论-关系数据库-数据模型与数据视图;关系代数、关系演算及关系模型

数据模型 具体事物-抽象化-->概念模型-数据化-->数据模型 概念模型也称信息模型&#xff0c;在数据库设计阶段&#xff0c;由设计者按照用户的观点对数据和信息建模&#xff0c;实现对现实世界的概念抽象&#xff1b; 数据模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向…...

解读 $mash 通证 “Fair Launch” 规则(Staking 玩法解读篇)

Solmash 是 Solana 生态中由社区主导的铭文资产 LaunchPad 平台&#xff0c;该平台旨在为 Solana 原生铭文项目&#xff0c;以及通过其合作伙伴 SoBit 跨链桥桥接到 Solana 的 Bitcoin 生态铭文项目提供更广泛的启动机会。...

【C语言】关于C11的一些新特性

相比于VC 6.0使用的ANSI C标准&#xff0c;VS2022使用的C11标准与上一代有很多不同&#xff0c;相比之前的 C 标准&#xff08;如 C89/C90 和 C99&#xff09;&#xff0c;引入了一些新的功能、特性和改进。以下是 C11 标准相对于之前版本的一些主要变化和新增内容&#xff1a;…...

牛的速记(c++题解)

题目描述 奶牛们误解了速记的含义。他们是这样理解的&#xff1a; 给出一个少于255个字母的小写字母串。 找到一个出现次数最多的字母&#xff0c;将该字母从字母串中统统删去&#xff0c;如果出现次数最多的字母不止一个&#xff0c;就删去在字母表中靠前的一个&#xff0c;即…...

使用ffmpeg+flv.js + websokect播放rtsp格式视频流

对于rtsp的视频流网上有很多种的解决方案&#xff0c;但是大的趋势还是利用ffmpeg的工具进行rtsp的视频解析进行一个推流&#xff0c;我最终选择bilibili开源的flv.js&#xff0c;代码十分的简单全部都在底层封装好了。实现的方式也比较容易理解&#xff0c;ffmpeg进行rtsp的视…...

OAI openair3代码结构整理

openair3代码框架结构 OAI&#xff08;OpenAirInterface&#xff09;是一个开源的5G网络软件平台&#xff0c;用于研究和开发5G网络技术。OpenAir3是OAI项目中的一个子项目&#xff0c;专注于5G核心网络的功能实现。 一、OpenAir3的代码主要包括以下几个部分&#xff1a; NAS…...

Kubernets(K8S)启动和运行 01-01 Kubernetes简介

Kubernets(K8S)启动和运行 01-01 Kubernetes简介 Kubernetes is an open source orchestrator for deploying containerized applications. It was originally developed by Google, inspired by a decade of experience deploying scalable, reliable systems in containers …...

PHP特性知识点扫盲 - 下篇

概述 在实际的生产环境中遇到了实际需要解决的问题&#xff0c;需要把服务部署的方式梳理出来&#xff0c;在同一个服务器中部署多个PHP环境&#xff0c;架构图如下&#xff1a; 架构方案 在工作实践中遇到的很多问题的普遍性都是相通的&#xff0c;公司运行的可新项目都是版…...

HarmonyOS应用开发之DevEco Studio安装与初次使用

1、DevEco Studio介绍 DevEco Studio是基于IntelliJ IDEA Community开源版本打造&#xff0c;面向华为终端全场景多设备的一站式集成开发环境&#xff08;IDE&#xff09;&#xff0c;为开发者提供工程模板创建、开发、编译、调试、发布等E2E的HarmonyOS应用/服务的开发工具。…...

记录第一次在GitHub上面提交Issue

第一次在GitHub上面提交Issue&#xff0c;记录一下。 对着源码调了好久才发现&#xff0c;问题并不在程序而在模型&#xff08;虽然只是一个很小的问题&#xff0c;但是能够解决问题&#xff0c;并且做出了自己的一点小小贡献&#xff0c;还是很开心。嘻嘻&#xff0c;发博客记…...

【数据库设计和SQL基础语法】--用户权限管理--数据备份和恢复策略

一、引言 数据备份和恢复是数据库管理中至关重要的任务&#xff0c;对于确保数据安全性和业务连续性具有重大的意义。以下是一些关键的重要性方面&#xff1a; 防止数据丢失&#xff1a; 数据备份是防止因硬件故障、人为错误、恶意攻击或其他意外事件导致数据丢失的主要手段。…...

java数据结构与算法刷题-----LeetCode70. 爬楼梯

java数据结构与算法刷题目录&#xff08;剑指Offer、LeetCode、ACM&#xff09;-----主目录-----持续更新(进不去说明我没写完)&#xff1a;https://blog.csdn.net/grd_java/article/details/123063846 很多人觉得动态规划很难&#xff0c;但它就是固定套路而已。其实动态规划只…...

【Unity入门】UGUI之Slider(滑动条)

目录 一、什么是Slider&#xff1f;二、Slider属性与功能 一、什么是Slider&#xff1f; Slider控件允许用户可以通过鼠标来在预先确定的范围调节数值 我们可以在Hierarchy视图右键 -> UI ->Slider来创建滑动条 通过上图可以发现Unity内置的Slider主要有3部分&#x…...

MySQL中UNION和UNION ALL的区别有哪些?

在MySQL中如何想要对两个结果集进行合并操作&#xff0c;可以使用UNION和UNION ALL&#xff0c;如果只是想要去除掉重复的记录&#xff0c;属于UNION ALL 即可&#xff0c;但是如何想要除掉没有重复行数据&#xff0c;就要使用Union。本文详细向大家介绍MySQL中UNION和UNION AL…...

Android kotlin build.gradle.kts配置

1. 添加 maven 仓库 1. 1. settings配置 1. 1.1. settings.gradle repositories {maven {url https://maven.aliyun.com/repository/public/}mavenCentral() }1. 1.2. settings.gradle.kts repositories {maven {setUrl("https://maven.aliyun.com/repository/public/…...

css、js、vue常考部分面试题

css css盒子水平垂直居中方法 方法一&#xff1a;定位 .child{height: 100px;position: absolute;//父元素相对定位top:50%;left:50%;transform: translate(-50%,-50%); } 方法二&#xff1a;定位 .child{width: 100px;height: 100px;position: absolute;top:50%;left:50%…...

OpenAI ChatGPT-4开发笔记2024-03:Chat之Function Calling/Function/Tool/Tool_Choice

Updates on Function Calling were a major highlight at OpenAI DevDay. In another world,原来的function call都不再正常工作了&#xff0c;必须全部重写。 function和function call全部由tool和tool_choice取代。2023年11月之前关于function call的代码都准备翘翘。 干嘛…...

html做调查问卷网站/360网站推广客服电话

HTML(javascript)或其他静态html技术中是否有能够&#xff1a;停止页面加载(如果浏览器尚未下载)停止页面渲染(从放置代码的位置开始)停止执行javascript(从放置代码的位置开始)简单地说&#xff0c;是否有类似的代码window.StopWhateverBelow()让浏览器完全忽略代码下面的内容…...

网站建设的空间是什么意思/广告商对接平台

Elasticsearch 是一个非常强大的搜索引擎。它目前被广泛地使用于各个IT公司。Elasticsearch 是由 Elastic 公司创建并开源维护的。它的开源代码位于 https://github.com/elastic/elasticsearch。同时&#xff0c;Elastic 公司也拥有 Logstash 及 Kibana 开源项目。这个三个开源…...

公共资源交易网站建设方案/种子资源

PS&#xff1a;用代码画点这样写是为了跟后面的用鼠标画点线面区分出来画点drawPointGraphic: function () {//点有多种样式&#xff1a;一般的点&#xff0c;显示文字&#xff0c;显示图片//一般的点let wkt "POINT(113.566806 22.22445)";//样式//PS&#xff1a;其…...

深圳公司网站推广/百度基木鱼建站

universal reference If a variable or parameter is declared to have type T&& for some deduced type T, that variable or parameter is a universal reference. 如果一个变量或参数声明为T&&类型&#xff0c;且T为推导类型&#xff0c;则这个变量或者参数…...

网站建设与管理教学视频教程/哪里搜索引擎优化好

交通能力测定分为三个层次&#xff0c;航空、公路、铁路&#xff0c;每个层次的测算方法相同。涉及到若干指标 1.铁路 首先在网络上爬取47个节点之间的铁路关系&#xff0c;这里以运输时间为关系值&#xff0c;得到47*47的无权矩阵G和加权矩阵W 代入UCINET进行中心性分析 无权网…...

那里可以做PC28网站的/一网信息一个简单便捷的新闻网站

点击上方“iOS开发”&#xff0c;选择“置顶公众号”关键时刻&#xff0c;第一时间送达&#xff01;iOS 通过 runtime 的 API 可以给分类添加属性,关联属性总共有下边3个 API///获取某个对象的关联属性id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key) { return _o…...