C++实现进程调度模拟程序——读者写者问题

在C++中，实现进程调度模拟通常涉及到经典的并发控制问题之一——读者写者问题（Reader-Writer Problem）。这个问题描述了一个场景，有多个读进程和一个写进程，同时访问共享资源，需要保证任何时候只有一个进程可以写入，而其他所有进程都可以同时读取。这里可以用条件变量、互斥锁（mutex）等同步原语来设计。

以下是一个简化的C++伪代码示例：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool is_writer = false; // 标记是否有写操作

void reader() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
    while (is_writer) {
        cv.wait(lock); // 当写操作发生时等待
    }
    // 读取数据
    std::cout << "Reader is reading...\n";
    is_reader = true; // 指示有读操作
    cv.notify_all(); // 醒通知其他等待的线程
    // ...然后解锁并结束
}

void writer() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
    is_writer = true; // 设置为写操作
    // 写入数据
    std::cout << "Writer is writing...\n";
    is_reader = false; // 清除读操作标志
    cv.notify_all(); // 醒通知所有等待的线程
    // ...然后解锁并结束
}

int main() {
    std::thread t1(reader), t2(writer);
    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}

在这个例子中，`mtx`用于互斥访问，`cv`用于同步等待和唤醒。当只有一个写进程时，它会独占锁并设置`is_writer`为`true`，阻止其他读进程进入。读进程则会一直等待直到检测到可以读，然后读完后释放锁并通知等待队列中的其他线程。