帮我用C++写一个多线程编程中的读者和写者问题

好的，以下是一个基于C++11标准的读者和写者问题的多线程实现：

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

using namespace std;

const int kNumReaders = 5;  // 读者数量
const int kNumWriters = 2;  // 写者数量
const int kNumReads = 20;   // 读操作次数
const int kNumWrites = 10;  // 写操作次数

int shared_data = 0;       // 共享数据
mutex mtx;                  // 互斥锁
condition_variable cond;    // 条件变量
int readers_waiting = 0;    // 等待读者数量
bool writing = false;       // 是否正在写操作

// 读者线程函数
void reader(int id) {
    for (int i = 0; i < kNumReads; ++i) {
        unique_lock<mutex> ul(mtx);
        while (writing || readers_waiting > 0) {
            cond.wait(ul);
        }
        ++readers_waiting;
        ul.unlock();

        // 读操作
        cout << "Reader " << id << " reads shared_data: " << shared_data << endl;

        ul.lock();
        --readers_waiting;
        if (readers_waiting == 0) {
            cond.notify_one();
        }
        ul.unlock();

        this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(50));  // 模拟读操作耗时
    }
}

// 写者线程函数
void writer(int id) {
    for (int i = 0; i < kNumWrites; ++i) {
        unique_lock<mutex> ul(mtx);
        while (writing || readers_waiting > 0) {
            cond.wait(ul);
        }
        writing = true;
        ul.unlock();

        // 写操作
        ++shared_data;
        cout << "Writer " << id << " writes shared_data: " << shared_data << endl;

        ul.lock();
        writing = false;
        cond.notify_all();
        ul.unlock();

        this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));  // 模拟写操作耗时
    }
}

int main() {
    vector<thread> tids;

    // 创建读者线程
    for (int i = 0; i < kNumReaders; ++i) {
        tids.emplace_back(reader, i);
    }

    // 创建写者线程
    for (int i = 0; i < kNumWriters; ++i) {
        tids.emplace_back(writer, i);
    }

    // 等待所有线程结束
    for (auto& t : tids) {
        t.join();
    }

    return 0;
}

在该实现中，使用了一把互斥锁和一个条件变量来保护共享数据，并通过两个变量 `readers_waiting` 和 `writing` 来记录当前等待读者的数量和是否正在进行写操作。当有读者想要读取数据时，如果有写者正在进行写操作或者有其他读者正在等待，那么当前读者将被阻塞，并等待条件变量的通知。当有写者想要修改数据时，如果有其他写者正在进行写操作或者有读者正在等待，那么当前写者将被阻塞，并等待条件变量的通知。在读者和写者线程函数中，模拟了读写操作的耗时，以便更好地演示多线程并发的效果。