编程实现经典的进程同步问题--读者与写者问题。
时间: 2023-09-14 08:07:11 浏览: 125
进程同步读者写者问题
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读者写者问题是一个经典的进程同步问题,它描述的是多个进程(读者和写者)同时访问一个共享资源(例如一个文件或数据库),并需要通过同步机制来避免冲突。
下面是一种简单的实现方式,使用互斥锁和条件变量来实现读者写者问题的同步:
```c++
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
using namespace std;
mutex mtx; // 互斥锁
condition_variable cv; // 条件变量
int readers = 0; // 读者数量
void reader(int id)
{
unique_lock<mutex> lck(mtx); // 获取互斥锁
while (readers == -1) // 如果有写者正在写,则等待
cv.wait(lck);
++readers; // 读者数量加1
lck.unlock(); // 释放互斥锁
cout << "Reader " << id << " is reading" << endl;
// 进行读操作
lck.lock(); // 获取互斥锁
--readers; // 读者数量减1
if (readers == 0) // 如果没有读者了
cv.notify_one(); // 唤醒一个等待的写者
}
void writer(int id)
{
unique_lock<mutex> lck(mtx); // 获取互斥锁
while (readers != 0) // 如果有读者正在读,则等待
cv.wait(lck);
readers = -1; // 标记有写者正在写
lck.unlock(); // 释放互斥锁
cout << "Writer " << id << " is writing" << endl;
// 进行写操作
lck.lock(); // 获取互斥锁
readers = 0; // 标记没有读者和写者
cv.notify_one(); // 唤醒一个等待的读者或写者
}
int main()
{
thread t1(reader, 1);
thread t2(reader, 2);
thread t3(writer, 1);
thread t4(reader, 3);
thread t5(writer, 2);
t1.join();
t2.join();
t3.join();
t4.join();
t5.join();
return 0;
}
```
在上面的代码中,读者和写者都是以函数的形式实现的。当一个读者想要读共享资源时,它首先获取互斥锁,然后检查是否有写者正在写,如果有,则等待条件变量。如果没有写者正在写,则增加读者数量,并释放互斥锁。读者完成读操作后,再次获取互斥锁,减少读者数量,如果没有读者了,则唤醒一个等待的写者。
当一个写者想要写共享资源时,它首先获取互斥锁,然后检查是否有读者正在读,如果有,则等待条件变量。如果没有读者正在读,则将读者数量标记为-1,表示有写者正在写,并释放互斥锁。写者完成写操作后,再次获取互斥锁,将读者数量标记为0,然后唤醒一个等待的读者或写者。
这种实现方式中使用互斥锁和条件变量来保证读者和写者之间的同步,使得读写操作能够正确地完成,同时避免了读写冲突的问题。
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