C++ 多线程减小临界范围

主要观点总结

本文介绍了在多线程编程中减小锁的影响，提升并发性能的方法，包括减少临界区范围、使用局部变量、双缓冲技术、原子操作和读写锁。

关键观点总结

关键观点1: 减少临界区范围的核心思想

让互斥锁尽量只保护真正需要共享访问的部分，而不涉及独立的处理逻辑。常见的策略包括提取不需要锁保护的部分和锁的粒度细化。

关键观点2: 使用局部变量减少临界区的方法

局部变量是线程私有的，不需要锁保护。在操作共享资源时，可以先将需要处理的数据复制到局部变量，解锁后再对局部变量进行计算。

关键观点3: 双缓冲技术的作用

双缓冲技术可以避免频繁的锁操作，将数据处理和同步分开。一个线程处理数据，另一个线程同步缓冲区。通过这种方式，只有在需要交换缓冲区时才会使用锁。

关键观点4: 原子操作的介绍

在某些简单场景下，使用原子操作可以完全避免使用锁。C++ 提供了 std::atomic 类型，它支持基本的原子操作，可以避免锁带来的开销和复杂性。

关键观点5: 读写锁（shared_mutex）的应用

如果共享资源有读多写少的特性，可以使用读写锁（std::shared_mutex），允许多个线程同时读取数据，而写操作依然需要独占锁。这样能有效提高并发性能。

文章预览

在多线程编程中， 临界区 指的是需要被互斥锁保护的代码区域，通常是涉及到共享资源的操作。为了提高并发性，减少锁的开销，通常会尽量减小临界区的范围。这可以降低锁竞争，减少等待时间，从而提升程序的性能。 点击上方“ 蓝色字体 ”关注我，选择“ 设为星标 ”！ 回复“ AI ”领取超多经典计算机书籍 1. 减少临界区范围的基本原则 减少临界区范围的核心思想是让互斥锁尽量只保护真正需要共享访问的部分，而不涉及独立的处理逻辑。常见的策略包括： 提取不需要锁保护的部分 ：将与共享数据无关的逻辑放在临界区之外，避免不必要的锁竞争。 锁的粒度细化 ：使用多个互斥锁，每个锁只保护特定的资源或数据块，避免一个大锁覆盖整个临界区。 2. 使用局部变量减少临界区 局部变量是线程私有的，不需要锁保护。因此，在操作共享 ………………………………