通过减少锁粒度和使用读写锁可提升并发性能：将大锁拆分为小锁以降低竞争，如哈希表分桶并配独立锁；在读多写少场景中用std::shared_mutex实现并发读、独占写，结合分段锁与读写语义优化缓存结构，避免盲目加锁。
在多线程C++程序中，锁是保护共享数据的关键机制，但不当使用会成为性能瓶颈。通过减少锁的粒度和合理使用读写锁，可以显著提升并发性能。
减少锁粒度：降低竞争
锁粒度指的是每次加锁所保护的数据范围。锁粒度越粗，多个线程更容易相互阻塞。减少锁粒度意味着将大锁拆分为多个小锁，让不同线程可以同时访问不同的数据部分。
说明：例如，一个全局哈希表如果只用一个互斥锁保护，所有操作都需竞争同一把锁。若将哈希表分桶，并为每个桶配备独立的锁，线程在访问不同桶时就不会互相阻塞。
使用读写锁：区分读写场景
在读多写少的场景中，普通互斥锁会限制并发读取。读写锁（如std::shared_mutex）允许多个线程同时读，仅在写时独占访问。
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建议：当共享数据被频繁读取但很少修改时，用读写锁代替互斥锁能显著提升吞吐量。
- 读操作使用lock_shared()，允许多线程并发进入
- 写操作使用lock()，确保独占访问
- C++17起支持std::shared_mutex，也可用Boost实现兼容旧标准
实际应用示例
以下是一个使用分段锁和读写锁优化的简单缓存结构：
class ConcurrentCache {std::vector<:unordered_map int>> buckets;
std::vector<:shared_mutex> mutexes;
int hash(int key) { return key % buckets.size(); }
public:
int get(int key) {
int idx = hash(key);
std::shared_lock lock(mutexes[idx]);
if (buckets[idx].count(key)) {
return buckets[idx][key];
}
return -1;
}
void put(int key, int value) {
int idx = hash(key);
std::unique_lock lock(mutexes[idx]);
buckets[idx][key] = value;
}
};
该设计结合了分段锁（减少粒度）和读写语义（get用共享锁，put用独占锁），在高并发读场景下性能更优。
基本上就这些，关键是根据访问模式选择合适的同步策略，不盲目加锁。
