c ++：为其他函数锁定互斥锁但本身可以并行执行的函数

Question

我有一个关于线程安全和互斥锁的问题。我有两个可能无法同时执行的函数，因为这可能会导致问题：

std::mutex mutex;

void A() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
    //do something (should't be done while function B is executing)
}

T B() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
    //do something (should't be done while function A is executing)
    return something;
}

现在的问题是，函数 A 和 B 不应该同时执行。这就是我使用互斥锁的原因。但是，如果从多个线程同时调用函数 B 是完全没问题的。但是，这也被互斥锁阻止了（我不想要这个）。现在，有没有办法确保 A 和 B 不会同时执行，同时仍然让函数 B 并行执行多次？

Answer 1

如果可以选择 C++14，则可以使用共享互斥体（有时称为“读写器”互斥体）。基本上，在函数内部，A()您将获得唯一（独占，“写入者”）锁，而在函数内部，B()您将获得共享（非独占，“读者”）锁。

只要共享锁存在，互斥锁就不能被其他线程独占地获取（但可以非独占地获取）；只要存在独占锁，互斥锁就不能被任何其他线程获取。

结果是，您可以让多个线程同时执行 function B()，而 function 的执行会阻止两个线程以及其他线程A()的并发执行：A()B()

#include <shared_mutex>

std::shared_timed_mutex mutex;

void A() {
    std::unique_lock<std::shared_timed_mutex> lock(mutex);
    //do something (should't be done while function B is executing)
}

T B() {
    std::shared_lock<std::shared_timed_mutex> lock(mutex);
    //do something (should't be done while function A is executing)
    return something;
}

请注意，即使是并发执行，也会始终存在一些同步开销B()，并且这最终是否会比使用普通互斥体提供更好的性能，这在很大程度上取决于这些函数内部和外部发生的情况 - 在提交更多内容之前始终进行测量复杂的解决方案。

Boost.Thread 还提供了shared_mutex.