Boost 的「shared_mutex」如何優化對共享資料的多執行緒讀/寫存取？

增強共享互斥體：了解多讀/單寫場景

使用需要頻繁讀取存取和偶爾更新的多執行緒應用程式時共享資料時，保持資料完整性並同時最大限度地提高效能變得至關重要。使用常規互斥體實現互斥會阻礙並發讀取訪問，導致不必要的效能瓶頸。

為了解決這個挑戰，Boost 提供了 boost::shared_mutex 類，專門針對多執行緒可以並發讀取共享資料的場景而設計同時防止寫入操作幹擾。讓我們深入研究一個簡單的範例來示範如何有效地利用 boost::shared_mutex 的功能。

在下面的程式碼片段中，我們有多個執行緒執行 reader 函數，該函數只是對共享資料執行讀取操作結構。我們引入另一個執行緒來執行conditional_writer函數，該函數偶爾也會讀取數據，但如果滿足某些條件，則有條件地將其存取升級為獨佔寫入模式。最後，unconditional_writer 函數專門寫入共享資料。

在此設定中，多個讀取器執行緒可以同時取得共享鎖，從而允許對資料進行並發讀取存取。 Conditional_writer 執行緒取得升級鎖，該鎖允許讀取和條件寫入操作。如果滿足必要條件，conditional_writer可以將其鎖定升級為獨佔寫入模式，確保資料的獨佔所有權。 unconditional_writer 執行緒取得獨佔鎖，防止所有其他執行緒在執行寫入操作時存取資料。

透過利用 boost::shared_mutex，我們可以防止讀取操作期間出現瓶頸，同時在寫入操作期間仍保持資料一致性。此技術優化了經常發生共享資料存取的多執行緒應用程式的效能。

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