Класс shared_mutex

Класс shared_mutex представляет собой мьютекс, который позволяет нескольким потокам одновременно получать доступ к данным для чтения, но только одному потоку разрешает изменять эти данные. Такой режим работы называется разделяемым доступом (shared access). Класс shared_mutex находится в заголовочном файле <shared_mutex> и является частью пространства имен std.

Класс предоставляет два типа блокировок: эксклюзивную (исключительную) и разделяемую (общую). Эксклюзивная блокировка выполняется через методы lock, try_lock и unlock - при ее захвате никакой другой поток не может получить доступ к данным. Разделяемая блокировка выполняется через методы lock_shared, try_lock_shared и unlock_shared - при ее захвате другие потоки также могут захватить разделяемую блокировку, но не могут захватить эксклюзивную.

Синтаксис

#include <shared_mutex>

std::shared_mutex mtx;

// эксклюзивная блокировка
mtx.lock();
mtx.unlock();

// разделяемая блокировка
mtx.lock_shared();
mtx.unlock_shared();

Пример

Давайте рассмотрим пример, в котором 3 потока одновременно читают значение переменной, а один поток изменяет его. Для чтения используется разделяемая блокировка, для записи - эксклюзивная:

#include <iostream>
#include <shared_mutex>
#include <thread>
#include <vector>
using namespace std;

shared_mutex mtx;
int value = 0;

void reader(int id)
{
	shared_lock<shared_mutex> lock(mtx);
	cout << "reader " << id << ": " << value << endl;
}

void writer(int newValue)
{
	unique_lock<shared_mutex> lock(mtx);
	value = newValue;
	cout << "writer: " << value << endl;
}

int main()
{
	vector<thread> threads;

	threads.push_back(thread(reader, 1));
	threads.push_back(thread(reader, 2));
	threads.push_back(thread(writer, 5));
	threads.push_back(thread(reader, 3));

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

	return 0;
}

Результат выполнения кода (порядок строк может отличаться из-за многопоточности):

"reader 1: 0"
"reader 2: 0"
"writer: 5"
"reader 3: 5"

Пример

Давайте используем метод try_lock_shared, чтобы попытаться захватить разделяемую блокировку без ожидания. Если блокировка уже захвачена другим потоком эксклюзивно, метод вернет false:

#include <iostream>
#include <shared_mutex>
#include <thread>
using namespace std;

shared_mutex mtx;
int value = 0;

void writer()
{
	unique_lock<shared_mutex> lock(mtx);
	value = 10;
	cout << "writer: " << value << endl;
	this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));
}

void reader()
{
	if (mtx.try_lock_shared())
	{
		cout << "reader: " << value << endl;
		mtx.unlock_shared();
	}
	else
	{
		cout << "reader: lock failed" << endl;
	}
}

int main()
{
	thread t1(writer);
	this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(10));
	thread t2(reader);

	t1.join();
	t2.join();

	return 0;
}

Результат выполнения кода:

"writer: 10"
"reader: lock failed"

Смотрите также

класс shared_lock,
который управляет разделяемой блокировкой
класс unique_lock,
который управляет эксклюзивной блокировкой
класс mutex,
который представляет обычный мьютекс
класс timed_mutex,
который позволяет захватывать блокировку с таймаутом