C++mutex&&RWlock

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1. 读写锁，写优先

原文：https://blog.csdn.net/mymodian9612/article/details/52794980

#include <mutex>

#include <condition_variable>

#ifndef __KLOCWORK__

class WfirstRWLock

{

public:

WfirstRWLock() = default;

~WfirstRWLock() = default;

public:

void lock_read()

{

std::unique_lock<std::mutex> ulk(counter_mutex);

cond_r.wait(ulk, [=]()->bool {return write_cnt == 0; });

++read_cnt;

}

void lock_write()

{

std::unique_lock<std::mutex> ulk(counter_mutex);

++write_cnt;

cond_w.wait(ulk, [=]()->bool {return read_cnt == 0 && !inwriteflag; });

inwriteflag = true;

}

void release_read()

{

std::unique_lock<std::mutex> ulk(counter_mutex);

if (--read_cnt == 0 && write_cnt > 0)

{

cond_w.notify_one();

}

void release_write()

{

std::unique_lock<std::mutex> ulk(counter_mutex);

if (--write_cnt == 0)

{

cond_r.notify_all();

}

else

{

cond_w.notify_one();

}

inwriteflag = false;

}

private:

volatile size_t read_cnt{ 0 };

volatile size_t write_cnt{ 0 };

volatile bool inwriteflag{ false };

std::mutex counter_mutex;

std::condition_variable cond_w;

std::condition_variable cond_r;

};

template <typename _RWLockable>

class unique_writeguard

{

public:

explicit unique_writeguard(_RWLockable &rw_lockable)

: rw_lockable_(rw_lockable)

{

rw_lockable_.lock_write();

}

~unique_writeguard()

{

rw_lockable_.release_write();

}

private:

unique_writeguard() = delete;

unique_writeguard(const unique_writeguard&) = delete;

unique_writeguard& operator=(const unique_writeguard&) = delete;

private:

_RWLockable &rw_lockable_;

};

template <typename _RWLockable>

class unique_readguard

{

public:

explicit unique_readguard(_RWLockable &rw_lockable)

: rw_lockable_(rw_lockable)

{

rw_lockable_.lock_read();

}

~unique_readguard()

{

rw_lockable_.release_read();

}

private:

unique_readguard() = delete;

unique_readguard(const unique_readguard&) = delete;

unique_readguard& operator=(const unique_readguard&) = delete;

private:

_RWLockable &rw_lockable_;

};

#endif

2. std::mutex(C++11)

原文：https://zh.cppreference.com/w/cpp/thread/mutex

mutex 类是能用于保护共享数据免受从多个线程同时访问的同步原语。

mutex 提供排他性非递归所有权语义：

调用方线程从它成功调用 lock或 try_lock开始，到它调用 unlock为止占有 mutex 。

线程占有 mutex 时，所有其他线程若试图要求 mutex 的所有权，则将阻塞（对于lock 的调用）或收到 false 返回值（对于 try_lock）.

调用方线程在调用 lock或 try_lock 前必须不占有 mutex 。

若 mutex 在仍为任何线程所占有时即被销毁，或在占有 mutex 时线程终止，则行为未定义。

std::mutex 既不可复制亦不可移动。

lock	锁定互斥，若互斥不可用则阻塞 (公开成员函数)
try_lock	尝试锁定互斥，若互斥不可用则返回 (公开成员函数)
unlock	解锁互斥 (公开成员函数)

注意

通常不直接使用 std::mutex ,用std::unique_lock、std::lock_guard 或 std::scoped_lock (C++17 起)以更加异常安全的方式管理锁定。

3. std::condition_variable(C++11)

原文：https://zh.cppreference.com/w/cpp/thread/condition_variable

condition_variable 类是同步原语，能用于阻塞一个线程，或同时阻塞多个线程，直至另一线程修改共享变量（条件）并通知 condition_variable 。

有意修改变量的线程必须：

1.获得 std::mutex （典型地通过 std::lock_guard ）

2.在保有锁时进行修改

3.在 std::condition_variable 上执行 notify_one 或 notify_all （不需要为通知保有锁）

即使共享变量是原子的，也必须在互斥下修改它，以正确地发布修改到等待的线程。

任何有意在 std::condition_variable 上等待的线程必须：

1.获得 std::unique_lock<std::mutex> ，在与用于保护共享变量者相同的互斥上

2.执行 wait 、 wait_for 或 wait_until ，等待操作自动释放互斥，并悬挂线程的执行。

3.condition_variable 被通知时，时限消失或虚假唤醒发生，线程被唤醒，且自动重获得互斥。之后线程应检查条件，若唤醒是虚假的，则继续等待。

std::condition_variable 只可与 std::unique_lock<std::mutex> 一同使用；此限制在一些平台上允许最大效率。 std::condition_variable_any 提供可与任何基本可锁定 (BasicLockable) 对象，例如 std::shared_lock 一同使用的条件变量。

condition_variable 容许 wait 、 wait_for 、 wait_until 、 notify_one 及 notify_all 成员函数的同时调用。

类 std::condition_variable 是标准布局类型 (StandardLayoutType) 。它不可复制构造 (CopyConstructible) 、可移动构造 (MoveConstructible) 、可复制赋值 (CopyAssignable) 或可移动赋值 (MoveAssignable) 。

notify_one	通知一个等待的线程
notify_all	通知所有等待的线程
wait	阻塞当前线程，直到条件变量被唤醒
wait_for	阻塞当前线程，直到条件变量被唤醒，或到指定时限时长后
wait_until	阻塞当前线程，直到条件变量被唤醒，或直到抵达指定时间点