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。

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