Wie können Lese-/Schreibsperren den gleichzeitigen Zugriff in C optimieren?

Leser-/Schreibsperren in C: Optimierung für häufige Leser

In C erfordert die Verwaltung des gleichzeitigen Zugriffs auf gemeinsam genutzte Daten effiziente Synchronisierungstechniken. Für Szenarien mit einem vorherrschenden Muster aus häufigen Lesern und seltenen Schreibern bieten Lese-/Schreibsperren eine optimale Lösung.

Standardansatz (C 14 und höher)

Beginnend mit C 14, die Standardbibliothek stellt die Klasse std::shared_mutex zum Implementieren von Lese-/Schreibsperren bereit. Es ermöglicht mehreren Threads, gleichzeitig gemeinsame (schreibgeschützte) Sperren zu erwerben, während der Erwerb exklusiver (Schreib-)Sperren jeweils auf einen einzelnen Thread beschränkt ist. Sie können den folgenden Codeausschnitt verwenden, um eine gemeinsame Sperre einzurichten:

Lock myLock;
ReadLock r_lock(myLock);  // Acquire a shared (read) lock

Für exklusiven Schreibzugriff verwenden Sie eine eindeutige Sperre:

WriteLock w_lock(myLock);  // Acquire an exclusive (write) lock

Boost Library Approach

Wenn Ihre Codebasis einen älteren C-Standard oder Compiler verwendet, können Sie die Implementierung von Lese-/Schreibsperren der Boost-Bibliothek nutzen. Boost stellt die Klasse boost::shared_mutex bereit, die ähnlich wie die Standardbibliotheksversion funktioniert:

Lock myLock;
ReadLock r_lock(myLock);  // Acquire a shared (read) lock
WriteLock w_lock(myLock);  // Acquire an exclusive (write) lock

Entsperren

Sobald Sie die Vorgänge abgeschlossen haben, werden Sie von einem Leser/ überwacht. Denken Sie daran, die Schreibsperre aufzuheben, indem Sie unlock() für das Sperrobjekt aufrufen:

r_lock.unlock();  // Release the shared (read) lock
w_lock.unlock();  // Release the exclusive (write) lock

Durch die Implementierung von Lese-/Schreibsperren können Sie kann Multithread-Code effektiv für Fälle optimieren, in denen Lesevorgänge die Schreibvorgänge überwiegen, und so einen effizienten gleichzeitigen Zugriff auf gemeinsam genutzte Ressourcen gewährleisten.

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