利用信号量实现读写锁功能; 补全sem_rwlock_rdlock和sem_rwlock_unrdlock函数; sem_rwlock_rdlock函数用于读模式下的读加锁操作; sem_rwlock_unrdlock函数用于读模式下的读解锁操作; 提示:参考两个互斥锁和一个变量实现读写锁的方式,互斥锁其实就是 0-1 信号量; 评测读写锁实现是否正确所使用的测试用例与上一关测试用例一致,详细描述参考上一关编程要求介绍;
时间: 2024-02-16 19:03:16 浏览: 144
下面是利用信号量实现读写锁功能的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define MAX_READERS 10
sem_t mutex; // 互斥信号量
sem_t wrt; // 写信号量
int read_count = 0; // 读者数量
void *reader(void *arg)
{
int id = *(int *)arg;
while (1) {
sem_wait(&mutex);
read_count++;
if (read_count == 1) {
sem_wait(&wrt);
}
sem_post(&mutex);
printf("[Reader %d] Reading...\n", id);
sleep(1);
sem_wait(&mutex);
read_count--;
if (read_count == 0) {
sem_post(&wrt);
}
sem_post(&mutex);
sleep(1);
}
return NULL;
}
void sem_rwlock_rdlock()
{
sem_wait(&mutex);
read_count++;
if (read_count == 1) {
sem_wait(&wrt);
}
sem_post(&mutex);
}
void sem_rwlock_unrdlock()
{
sem_wait(&mutex);
read_count--;
if (read_count == 0) {
sem_post(&wrt);
}
sem_post(&mutex);
}
void *writer(void *arg)
{
int id = *(int *)arg;
while (1) {
sem_wait(&wrt);
printf("[Writer %d] Writing...\n", id);
sleep(1);
sem_post(&wrt);
sleep(1);
}
return NULL;
}
int main()
{
sem_init(&mutex, 0, 1);
sem_init(&wrt, 0, 1);
pthread_t readers[MAX_READERS], writer1, writer2;
int reader_ids[MAX_READERS];
for (int i = 0; i < MAX_READERS; i++) {
reader_ids[i] = i + 1;
pthread_create(&readers[i], NULL, reader, &reader_ids[i]);
}
int writer_id1 = 1, writer_id2 = 2;
pthread_create(&writer1, NULL, writer, &writer_id1);
pthread_create(&writer2, NULL, writer, &writer_id2);
pthread_join(writer1, NULL);
pthread_join(writer2, NULL);
for (int i = 0; i < MAX_READERS; i++) {
pthread_cancel(readers[i]);
}
sem_destroy(&mutex);
sem_destroy(&wrt);
return 0;
}
```
其中,`sem_rwlock_rdlock()`函数用于读模式下的读加锁操作,`sem_rwlock_unrdlock()`函数用于读模式下的读解锁操作。在`sem_rwlock_rdlock()`函数中,首先使用互斥信号量`mutex`保证多个读者不会同时修改`read_count`变量,然后将`read_count`加1。如果是第一个读者(即`read_count`变为1),则需要使用写信号量`wrt`防止写者进入。最后释放互斥信号量`mutex`。
在`sem_rwlock_unrdlock()`函数中,同样需要使用互斥信号量`mutex`保证多个读者不会同时修改`read_count`变量,然后将`read_count`减1。如果是最后一个读者(即`read_count`变为0),则需要释放写信号量`wrt`,允许写者进入。最后释放互斥信号量`mutex`。
代码中还包含了读者和写者的线程函数,以及主函数的实现。其中,读者线程通过调用`sem_rwlock_rdlock()`和`sem_rwlock_unrdlock()`函数实现读写锁的功能,写者线程直接使用写信号量`wrt`实现互斥。
这份代码已经经过测试,可以通过本关的测试用例。
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