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多线程编程中,通常某些数据是在多个线程间共享的,由于线程的并发行,一个线程读写的过程中另一个线程也极大可能同时读写, 这必然造成公共资源的错乱, 引起程序错误, 此时对公共资源的保护实在必行了, 需要使用公共资源之前, 先“锁”住, 防止其它线程更改,等待当前使用完成“解锁”后,其余线程才可以更改, 此种情形引出多种锁模型,适用于不同情形:
1. 多线程争抢修改资源,都需要独占式修改 – 互斥独占式访问 2. 多个线程只是读资源,并不修改 – 实际上不需要锁 3. 某些线程修改,另一部分只是读取 – 写线程必须互斥独占式访问,读线程可共享式访问实际上述情景3也可以全部独占互斥访问, 如果存在多个读取线程, 独占式需要逐个加锁、解锁访问,效率低下, 读写锁Write/Read lock 应运而生。
读写锁也叫做共享-独占锁,当读写锁以读模式锁住时,它是以共享模式锁住的,当它以写模式锁住时,它是以独占模式锁住的。
那么读写锁如何实现呢? 在*nix 平台借助于pthread_rwlock_t 实现起来比较简单, 选用“准”标准库boost 中实现方式,代码如下:
//! A light read/write mutex that maps directly onto POSIX threading libraryclass light_rw_mutex{private: pthread_rwlock_t m_Mutex;private: light_rw_mutex(light_rw_mutex const&); // Noncopyable light_rw_mutex& operator= (light_rw_mutex const&); // Noncopyablepublic: light_rw_mutex() { pthread_rwlock_init(&m_Mutex, NULL); } ~light_rw_mutex() { pthread_rwlock_destroy(&m_Mutex); } void lock_shared() { pthread_rwlock_rdlock(&m_Mutex); } void unlock_shared() { pthread_rwlock_unlock(&m_Mutex); } void lock() { pthread_rwlock_wrlock(&m_Mutex); } void unlock() { pthread_rwlock_unlock(&m_Mutex); }};
有了上述参照,自己封装读写锁却也不难。
class RLock{public: RLock( light_rw_mutex & lock ) : mLock( lock ) { mLock.lock_shared(); } ~RLock() { mLock.unlock_shared(); }private: light_rw_mutex & mLock; //注意这里是引用private: // disable RLock(); RLock(const RLock &); const RLock & operator = (const RLock &);};class WLock{public: WLock(light_rw_mutex & lock ) : mLock( lock ) { mLock.lock(); } ~WLock() { mLock.unlock(); }private: light_rw_mutex & mLock; //注意这里是引用private: // disable WLock(); WLock(const WLock &); const WLock & operator = (const WLock &);};
既然有“准”标准库boost, 也可以直接使用boost 已经实现的代码,简单方便:
//头文件#include#include // 简单定义typedef boost::shared_mutex Lock; typedef boost::unique_lock< Lock > WriteLock;typedef boost::shared_lock< Lock > ReadLock;//使用exampleLock myLocker; // or light_rw_mutex myLocker;void ReadFunction(){ ReadLock rLock(myLocker); // or RLock rLock(myLocker); //Read common resource}void WriteFunction(){ WriteLock wLock(myLocker); // or WLock wLock(myLocker); //Write common resource}
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