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C++读写锁的实现
2023-06-29 12:35:58 深夜i     --     --
C++ 读写锁 实现

C++读写锁是一种并发编程中的技术,它可以帮助开发者控制多个线程同时访问共享资源的问题。读写锁允许多个线程同时读取共享资源,但是只允许一个线程写入共享资源。这种技术通常被用于解决高并发的场景,如数据库服务器等。

C++读写锁的实现通常包括两个部分:读锁和写锁。在使用读锁时,多个线程可以同时访问共享资源,但是如果有其它线程正在使用写锁,则读锁必须等待。当使用写锁时,写锁会将共享资源锁定,其它所有读写锁都必须等待锁释放之后才能访问。

下面是C++读写锁的实现示例:

#include

#include

class RWLock {

public:

  RWLock() : m_readers(0), m_writers(0), m_pending_writers(0) {}

  void read_lock() {

    std::unique_lock lock(m_mutex);

    while (m_writers > 0 || m_pending_writers > 0) {

      m_reader_cond.wait(lock);

    }

    ++m_readers;

  }

  void read_unlock() {

    std::unique_lock lock(m_mutex);

    --m_readers;

    if (m_readers == 0 && m_writers > 0) {

      m_writer_cond.notify_one();

    }

  }

  void write_lock() {

    std::unique_lock lock(m_mutex);

    ++m_pending_writers;

    while (m_writers > 0 || m_readers > 0) {

      m_writer_cond.wait(lock);

    }

    --m_pending_writers;

    ++m_writers;

  }

  void write_unlock() {

    std::unique_lock lock(m_mutex);

    --m_writers;

    if (m_pending_writers > 0) {

      m_writer_cond.notify_one();

    } else {

      m_reader_cond.notify_all();

    }

  }

private:

  std::mutex m_mutex;

  std::condition_variable m_writer_cond;

  std::condition_variable m_reader_cond;

  int m_readers;

  int m_writers;

  int m_pending_writers;

};

上述代码中,RWLock类中包含了一个互斥锁(m_mutex),两个条件变量(m_writer_cond和m_reader_cond),三个整数型变量(m_readers、m_writers和m_pending_writers)。当读取共享资源时,首先调用read_lock()函数,该函数会检查是否有其它线程正在进行写入操作或等待写入操作,如果是,则当前线程必须等待。如果当前线程可以进行读操作,则会将m_readers的计数器加一。当不再需要读取共享资源时,调用read_unlock()函数,该函数将会将m_readers计数器减一。

当需要进行写操作时,首先调用write_lock()函数,该函数会检查是否有其它线程正在操作共享资源(无论读操作还是写操作),如果是,则当前线程必须等待。如果当前线程可以操作写操作,则会将m_writers的计数器加一。当不再需要进行写操作时,调用write_unlock()函数,该函数将会将m_writers计数器减一。

通过使用C++读写锁,我们可以保证多个线程可以同时访问共享资源,在保证并发性的同时,也避免了出现竞争条件和死锁等问题。

  
  

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