C ++中的读写互斥锁答案

【问题标题】：Read write mutex in C++C ++中的读写互斥锁
【发布时间】：2011-01-21 00:27:44
【问题描述】：

这是一道面试题。你如何实现读/写互斥锁？将有多个线程读取和写入资源。我不知道该怎么做。如果需要任何信息，请告诉我。

更新：我不确定我上面的陈述是否有效/可以理解。但我真正想知道的是，就互斥锁和其他所需的同步对象而言，如何在单个对象上实现多次读取和多次写入？

【问题讨论】：

您说的是普通互斥锁还是使用互斥锁/信号量/条件变量实现的多读/单写互斥锁？
@stefaanv：我不确定，但我认为它适用于使用互斥体/信号量/条件变量实现的多读/多写互斥锁。有这样的事情/方式吗？
多读/单写互斥锁并不简单，我只是试了一下但失败了:-(所以这里是维基百科链接：en.wikipedia.org/wiki/Readers-writer_lock
你如何使用什么来实现某个互斥锁？你需要某种基本的同步能力，我怀疑所有平台上的基本原理都是一样的。这至少需要一个平台标签。
这个答案显示了一个使用 boost 的 MRSW 互斥锁：stackoverflow.com/questions/989795/…

【解决方案1】：

Dekker 算法是第一个已知的相互的正确解决方案并发排斥问题编程。解决方案是归功于荷兰数学家Th。 J. Dekker 由 Edsger W. Dijkstra 在他的合作顺序手稿过程。它允许两个线程共享一次性资源冲突，只使用共享内存交流。

请注意，Dekker 的算法使用spinlock（不是busy waiting）技术。
（Th. J. Dekker 的解决方案，由 E. W. Dijkstra 在他的EWD1303 paper 中提到）

【讨论】：

我喜欢你刚刚回答了这个问题，而不是进入操作系统的本质:)

【解决方案2】：

简短的回答是令人惊讶地很难滚动你自己的读/写锁。很容易错过一个非常微妙的计时问题，可能导致死锁，两个线程都认为他们有一个“独占”锁，等等。

简而言之，您需要计算在任何特定时间有多少读者处于活跃状态。只有当活动读者的数量为零时，您才应该授予线程写访问权限。关于是否优先考虑读者或作者，有一些设计选择。（通常，假设写入频率较低，您希望给予写入者优先级。）（令人惊讶的是）棘手的部分是确保在有读取者时不授予写入者访问权限，反之亦然。

有一篇出色的 MSDN 文章 "Compound Win32 Synchronization Objects" 将带您了解如何创建读取器/写入器锁。它开始很简单，然后变得更加复杂以处理所有极端情况。突出的一件事是他们展示了一个看起来非常好的样本——然后他们会解释为什么它实际上不起作用。如果他们没有指出问题，你可能永远不会注意到。值得一读。

希望这有帮助。

【讨论】：

【解决方案3】：

这对于面试来说听起来是一个相当困难的问题；我不会“实现”一个读/写互斥锁，从头开始写一个——有更好的现成解决方案可用。现实世界中明智的做法是使用现有的互斥锁类型。也许他们真正想知道的是您将如何使用这种类型？

【讨论】：

ShellShock：读/写互斥锁是否可以不通过常规互斥锁和信号量来实现？我不熟悉信号量，但我感觉面试官正在引导我找到那个解决方案。
您可以推荐任何现成解决方案的示例吗？

【解决方案4】：

Afaik 您需要一个原子比较和交换指令，或者您需要能够禁用中断。请参阅维基百科上的Compare-and-swap。至少，这就是操作系统实现它的方式。如果您有操作系统，请站在它的肩膀上，使用现有的库（例如boost）。

【讨论】：