Slim读写锁

xiaoxiao2021-02-28  10

Slim读写锁简称SRWLock,它的目的和临界区相同,对一个资源进行保护,不让其他线程访问。但是不同的是SRWLock允许我们区分哪些线程是读取共享资源的值,哪些线程是修改共享资源的值。所有读线程在同一时刻可以访问共享资源,因为这些线程不会破坏共享资源,只有当写线程要访问共享资源时,才需要进行同步。写线程应当独占式访问资源,其他任何线程都不允许访问资源。这就是SRWLock提供的全部功能。

所以SRWLock的访问分为两种方式:

独占式访问:写线程访问共享资源的方式;共享式访问:读线程访问共享资源的方式;

SRWLock需要通过一个SRWLOCK结构来进行实现;

要说明的是SRWLock的使用要求OS至少是Vista,在XP上不能使用

读写锁对象使用要调用的函数接口如下:

1InitializeSRWLock()

[cpp]  view plain  copy VOID WINAPI InitializeSRWLock(    _Out_  PSRWLOCK SRWLock  );    //SRWLock:指向读写锁对象的指针;  

在使用读写锁之前要先分配一个SRWLOCK结构,然后调用InitializeSRWLock函数进行读写锁结构的初始化。

2AcquireSRWLockExclusive()

[cpp]  view plain  copy VOID WINAPI AcquireSRWLockExclusive(    _Inout_  PSRWLOCK SRWLock  );    //SRWLock:指向读写锁对象的指针;  

该函数是写线程独占式的获得对资源的访问权限。

SRWLock初始化完成后,写入在线程可以调用该函数独占式的访问共享资源。

3ReleaseSRWLockExclusive()

[cpp]  view plain  copy VOID WINAPI ReleaseSRWLockExclusive(    _Inout_  PSRWLOCK SRWLock  );    //SRWLock:指向读写锁对象的指针;  

该函数是写线程释放共享资源。

写入线程在完成对共享资源的更新后,应该调用该函数解除对该共享资源的锁定。

4AcquireSRWLockShared()

[cpp]  view plain  copy VOID WINAPI AcquireSRWLockShared(    _Inout_  PSRWLOCK SRWLock  );    //SRWLock:指向读写锁对象的指针;  

该函数是读线程共享式访问共享资源。多个读线程可以在同一时刻共享式的访问共享数据资源,这有效的提高的程序的性能。

5ReleaseSRWLockShared()

[cpp]  view plain  copy VOID WINAPI ReleaseSRWLockShared(    _Inout_  PSRWLOCK SRWLock  );    //SRWLock:指向读写锁对象的指针;  

该函数是读线程释放对共享资源的共享占用。

下面是读写锁的测试代码:

[cpp]  view plain  copy #include <iostream>  #include <windows.h>  #include <process.h>    using namespace  std;    SRWLOCK srwTest;  volatile int flag = 0;    void ReadThread1(void *ptr)  {      AcquireSRWLockShared(&srwTest);        for (int i = 0; i < 5; ++i)      {          Sleep(1000);          cout<<"read thread 1: "<<flag<<endl;      }        ReleaseSRWLockShared(&srwTest);  }    void ReadThread2(void *ptr)  {      AcquireSRWLockShared(&srwTest);        for (int i = 0; i < 5; ++i)      {          Sleep(1000);          cout<<"read thread 2: "<<flag<<endl;      }        ReleaseSRWLockShared(&srwTest);  }    void ReadThread3(void *ptr)  {      AcquireSRWLockShared(&srwTest);        for (int i = 0; i < 5; ++i)      {          Sleep(1000);          cout<<"read thread 3: "<<flag<<endl;      }        ReleaseSRWLockShared(&srwTest);  }    void WriteThread1(void *ptr)  {      AcquireSRWLockExclusive(&srwTest);        flag = 1;      for (int i = 0; i < 5; ++i)      {          Sleep(1000);          cout<<"write thread 1: "<<flag<<endl;      }        ReleaseSRWLockExclusive(&srwTest);  }    void WriteThread2(void *ptr)  {      AcquireSRWLockExclusive(&srwTest);        flag = 2;      for (int i = 0; i < 5; ++i)      {          Sleep(1000);          cout<<"write thread 2: "<<flag<<endl;      }        ReleaseSRWLockExclusive(&srwTest);  }    int main()  {      InitializeSRWLock(&srwTest);        _beginthread(ReadThread1, 0, NULL);      _beginthread(ReadThread2, 0, NULL);      _beginthread(WriteThread1, 0, NULL);      _beginthread(WriteThread2, 0, NULL);      _beginthread(ReadThread3, 0, NULL);            Sleep(INFINITE);    }  

程序的运行结果如下:

[cpp]  view plain  copy read thread 2: 0  read thread 1: 0  read thread 2: 0  read thread 1: 0  read thread 2: 0  read thread 1: 0  read thread 2: 0  read thread 1: 0  read thread 2: 0  read thread 1: 0  write thread 1: 1  write thread 1: 1  write thread 1: 1  write thread 1: 1  write thread 1: 1  write thread 2: 2  write thread 2: 2  write thread 2: 2  write thread 2: 2  write thread 2: 2  read thread 3: 2  read thread 3: 2  read thread 3: 2  read thread 3: 2  read thread 3: 2  

从结果可以看出ReadThread1ReadThread2两个读线程可以同时访问共享资源,然后WriteThread1WriteThread2请求独占式访问共享资源,但由于有读线程在访问共享资源,所以,这两个写线程会被挂起,直到所有的读线程结束访问。这里有个问题就是:如果写线程被阻塞期间不断的有读线程请求共享式访问共享资源,到底该不该予以访问权限呢,通过上面的代码ReadThread3测试可知,系统不会授予访问权限,因为这样会出现读线程优先,导致写线程一直处于阻塞的不公平状况。

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