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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

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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