在c++olor:#f60; text-decoration:underline;' href="https://www.php.cn/zt/35877.html" target="_blank">并发访问共享数据结构中,c++ stl 提供了处理数据竞争的机制:互斥量:仅允许一个线程同时访问共享数据;读写锁:允许多个线程同时读取但仅一个线程写入;原子操作:无需锁就能进行简单的操作,如计数器递增。
如何使用 C++ STL 处理并发访问
在并发编程中,并发访问共享数据结构可能会导致数据竞争和程序崩溃。C++ 标准模板库 (STL) 为处理此类场景提供了强大的机制。
互斥量 (互斥锁)
互斥量是一种轻量级锁,仅允许一个线程同时访问共享数据。以下是使用互斥量保护 std::vector 的示例:
#include <iostream>
#include <mutex>
#include <vector>
std::mutex vector_mutex;
std::vector<int> shared_vector;
void thread_function() {
std::lock_guard<std::mutex> lock(vector_mutex);
// 访问 shared_vector,知道不会被其他线程并发访问
}
读写锁
读写锁允许多个线程同时读取共享数据,但仅允许一个线程写入。以下是使用读写锁保护 std::map 的示例:
#include <iostream>
#include <shared_mutex>
#include <map>
std::shared_mutex map_mutex;
std::map<std::string, int> shared_map;
void reader_thread_function() {
std::shared_lock<std::shared_mutex> lock(map_mutex);
// 读取 shared_map
}
void writer_thread_function() {
std::unique_lock<std::shared_mutex> lock(map_mutex);
// 写入 shared_map
}
原子操作
对于简单的操作(如递增或递减计数器),我们可以使用原子操作,无需使用锁。以下是使用原子操作更新 int 的示例:
#include <atomic>
std::atomic<int> shared_counter;
void thread_function() {
shared_counter.fetch_add(1);
}
实战案例
以下是一个使用 C++ STL 并发的真实案例:
Web 服务并发访问共享缓存
问题:一个 Web 服务使用 std::unordered_map 作为缓存,多个线程同时访问缓存。
解决方案:使用读写锁保护 std::unordered_map。这允许多个线程同时读取缓存,而只允许一个线程更新缓存,从而避免数据竞争。