使用 C++ STL 时如何处理并发访问？

wufei123 2024-05-24 阅读:61 评论:0

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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。

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