使用c++实现读者优先的读者写者问题,要求使用以下API函数:CreateThread()CreateMutex() CreateSemaphore() ReleaseSemaphore() WaitForSingleObject
时间: 2024-01-21 17:04:48 浏览: 150
以下是一个使用C++实现读者优先的读者写者问题的示例代码,使用了Windows API函数:
```c++
#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;
const int MAX_READERS = 5;
const int MAX_WRITERS = 2;
int data = 0;
int reader_count = 0;
HANDLE mutex, rsem, wsem;
DWORD WINAPI writer(LPVOID param) {
int val = *((int*)param);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);
cout << "Writer " << val << " is writing data " << ++data << endl;
ReleaseMutex(mutex);
Sleep(1000);
}
return 0;
}
DWORD WINAPI reader(LPVOID param) {
int val = *((int*)param);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);
reader_count++;
if (reader_count == 1) {
WaitForSingleObject(wsem, INFINITE);
}
ReleaseMutex(mutex);
WaitForSingleObject(rsem, INFINITE);
cout << "Reader " << val << " is reading data " << data << endl;
Sleep(1000);
ReleaseSemaphore(rsem, 1, NULL);
WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);
reader_count--;
if (reader_count == 0) {
ReleaseSemaphore(wsem, 1, NULL);
}
ReleaseMutex(mutex);
}
return 0;
}
int main() {
HANDLE readers[MAX_READERS], writers[MAX_WRITERS];
int reader_ids[MAX_READERS], writer_ids[MAX_WRITERS];
mutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
rsem = CreateSemaphore(NULL, MAX_READERS, MAX_READERS, NULL);
wsem = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL);
for (int i = 0; i < MAX_READERS; i++) {
reader_ids[i] = i + 1;
readers[i] = CreateThread(NULL, 0, reader, &reader_ids[i], 0, NULL);
}
for (int i = 0; i < MAX_WRITERS; i++) {
writer_ids[i] = i + 1;
writers[i] = CreateThread(NULL, 0, writer, &writer_ids[i], 0, NULL);
}
WaitForMultipleObjects(MAX_READERS, readers, TRUE, INFINITE);
WaitForMultipleObjects(MAX_WRITERS, writers, TRUE, INFINITE);
CloseHandle(mutex);
CloseHandle(rsem);
CloseHandle(wsem);
return 0;
}
```
在这个实现中,使用了三个Windows API函数CreateMutex、CreateSemaphore和WaitForSingleObject/ReleaseSemaphore来实现读者优先的读者写者问题。
其中,CreateMutex用来创建一个互斥对象mutex,保证读者和写者互斥访问共享资源data。CreateSemaphore用来创建两个信号量rsem和wsem,rsem用来限制并发读者的数量,wsem用来保证只有一个写者访问data。WaitForSingleObject和ReleaseSemaphore用来等待和释放信号量。
在读者线程中,先使用mutex互斥对象来保证读者和写者互斥访问data,然后增加reader_count计数器,判断是否是第一个读者,如果是,则使用wsem信号量来保证不会有写者同时访问data。读者访问data后,释放rsem信号量,并使用mutex互斥对象来减少reader_count计数器,如果是最后一个读者,则释放wsem信号量。
在写者线程中,也先使用mutex互斥对象来保证读者和写者互斥访问data,然后写入新的数据,再释放mutex互斥对象。
在main函数中,创建MAX_READERS个读者和MAX_WRITERS个写者线程,并等待它们完成。最后,释放使用的互斥对象和信号量。
需要注意的是,这个实现方式可能存在优先级反转的问题,即当读者和写者同时请求访问data时,写者可能会被阻塞,导致读者优先访问data。可以使用更高级的技术,如优先级调度,来避免这个问题。
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