为什么我需要多个互斥量？

Question

我目前正在查看下面的代码示例（也可以找到 here）。


#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
#include <mutex>
std::mutex m_a, m_b, m_c;
int a, b, c = 1;
void update()
{
    {   // Note: std::lock_guard or atomic<int> can be used instead
        std::unique_lock<std::mutex> lk(m_a);
        a++;
    }
 
    { // Note: see std::lock and std::scoped_lock for details and alternatives
      std::unique_lock<std::mutex> lk_b(m_b, std::defer_lock);
      std::unique_lock<std::mutex> lk_c(m_c, std::defer_lock);
      std::lock(lk_b, lk_c);
      b = std::exchange(c, b+c);
   }
}
 
int main()
{
  std::vector<std::thread> threads;
  for (unsigned i = 0; i < 12; ++i)
    threads.emplace_back(update);
 
  for (auto& i: threads)
    i.join();
 
  std::cout << a << "'th and " << a+1 << "'th Fibonacci numbers: "
            << b << " and " << c << '\n';
}

在这里，我想知道为什么这个例子使用多个互斥锁m_a, m_b, m_c。

例如，

我可以只使用 m_a, m_b 并执行以下操作吗？

    {
        std::unique_lock<std::mutex> lk(m_a);
        a++;
    }

    {
      std::unique_lock<std::mutex> lk(m_b);
      b = std::exchange(c, b+c);
   }

或者，我可以只使用 m_a 并执行以下操作吗？

    {
        std::unique_lock<std::mutex> lk(m_a);
        a++;
    }

    {
      std::unique_lock<std::mutex> lk(m_a);
      b = std::exchange(c, b+c);
    }

使用多个互斥量有什么好处？我发现这三个在我的电脑上的工作方式完全相同。

提前致谢！

Answer 1

假设您有更多代码，仅修改 b 的代码和仅读取 c 的代码。

现在这两个可以运行并行。如果你只有一个互斥锁保护 b 和 c 成对，那么它们会互相阻塞。

总的来说，这看起来像是一个如何获取多个锁的示例，并且为了简单起见，只是缺少其他代码来说明为什么多个锁是一件好事。

为什么我需要多个互斥量？

Why do I need multiple mutexes?

c++

mutex