c++中如何使用std::shared_lock实现读写锁_c++多线程性能优化【实例】

冰火之心

发布时间：2026-01-19 16:43:02

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来源于php中文网

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不能。std::shared_lock只是配合std::shared_mutex或std::shared_timed_mutex使用的RAII共享锁包装器，自身不实现读写锁逻辑，仅负责构造时调用lock_shared()、析构时释放，必须与支持共享语义的互斥体搭配使用。

c++中如何使用std::shared_lock实现读写锁_c++多线程性能优化【实例】

std::shared_lock 能不能单独实现读写锁？

不能。std::shared_lock 本身只是共享所有权的只读锁包装器，它不持有锁，也不管理底层互斥体的加锁逻辑。真正实现读写语义的是它配合的 std::shared_mutex（C++17 引入）或 std::shared_timed_mutex（C++14）。std::shared_lock 只负责在构造时调用 lock_shared()、析构时自动释放共享锁——它本质是 RAII 封装，不是锁本身。

正确搭配 std::shared_mutex 使用 shared_lock 的写法

必须用 std::shared_mutex 作为底层同步原语，再分别用 std::shared_lock（读）和 std::unique_lock（写）来访问：

std::shared_mutex rw_mutex;
std::vector data;

// 读操作：多个线程可并发
void read_data() {
    std::shared_lock lock(rw_mutex); // 自动调用 lock_shared()
    for (int x : data) {
        // 安全读取
    }
}

// 写操作：排他，阻塞所有读/写
void write_data(int x) {
    std::unique_lock lock(rw_mutex); // 自动调用 lock()
    data.push_back(x);
}

注意：std::shared_lock 构造时默认行为是阻塞等待共享锁，不支持超时或尝试获取（除非显式传 std::defer_lock 后手动调用 try_lock_shared()）。

常见误用与性能陷阱

混用 std::mutex 和 std::shared_lock：编译直接报错，因为 std::shared_lock 要求模板参数支持 lock_shared()，而 std::mutex 没有该成员函数
读操作用了 std::unique_lock<:shared_mutex>：虽能工作，但完全丧失并发读能力，退化为普通互斥锁
在循环内反复构造 std::shared_lock：频繁加锁/解锁开销大；应把锁粒度控制在真正需要保护的数据访问范围内，而非每行都锁
Windows 上 VS2019 早期版本对 std::shared_mutex 实现有 bug（如 spurious wakeups），建议升级到 VS2019 16.8+ 或改用第三方实现（如 boost::shared_mutex）

什么时候不该用 shared_mutex？

当读操作极短（比如仅读一个 int）、或读写比极低（写远多于读）时，std::shared_mutex 的内部原子操作和队列管理反而比 std::mutex 更重。实测表明，在简单场景下，它的吞吐可能比普通互斥锁低 10%~30%。

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