我正在寻找一种在C++中使用pthread rwlock结构和条件例程的方法。
我有两个问题：
第一：这是否可能？如果不能，为什么？
第二：为什么当前的POSIX pthread没有实现这种行为？
为了理解我的目的，我将解释我将如何使用它：我有一个生产者-消费者模型来处理一个共享数组。当数组为空时，消费者将使用cond_wait进行等待，但在读取某些元素时会使用rdlock。当添加（+signal）或从数组中删除元素时，生产者将使用wrlock。
使用rdlock而不是mutex_lock的好处是提高性能：使用mutex_lock时，多个读者将被阻塞，而使用rdlock时，多个读者将不会阻塞。
我认为您所说的“conditions”是指“条件变量”，这两个东西是不同的。
不，您不能在等待条件变量时使用rwlock。我不知道为什么，但这是POSIX决定的方式。也许只是为了保持简单。
但是，您仍然可以通过使用仅带有互斥锁和2个条件变量而不使用POSIX rwlock来创建自己的rwlock类来获得所需的行为：
getReadLock():
lock(mutex)
while(array.empty())
wait(readersCondVar, mutex)
readers++;
unlock(mutex)
releaseReadLock():
lock(mutex)
if (--readers == 0)
broadcast(writerCondVar, mutex) // or signal, if only 1 producer
unlock(mutex)
readerThread:
forever() {
getReadLock()
read()
releaseReadLock()
}
getWriteLock():
lock(mutex)
while(readers) {
wait(writerCondVar, mutex)
}
releaseWriteLock():
broadcast(readersCondVar, mutex)
unlock(mutex)
writerThread():
forever() {
getWriteLock()
write()
releaseWriteLock()
}
简单易用，功能齐全。
我有和你一样的需求。
这是我的解决方案：
class rwlock
{
public:
rwlock()
{
pthread_rwlock_init(&_lock, nullptr);
}
~rwlock()
{
pthread_rwlock_destroy(&_lock);
}
void read_lock()
{
pthread_rwlock_rdlock(&_lock);
}
void write_lock()
{
pthread_rwlock_wrlock(&_lock);
}
bool try_read_lock()
{
return pthread_rwlock_tryrdlock(&_lock) == 0;
}
bool try_write_lock()
{
return pthread_rwlock_trywrlock(&_lock) == 0;
}
void lock()
{
read_lock();
}
void try_lock()
{
try_read_lock();
}
void unlock()
{
pthread_rwlock_unlock(&_lock);
}
private:
pthread_rwlock_t _lock;
};
rwlock lock;
std::condition_variable_any cond;
bool ready = false;
lock.write_lock();
...
if (!ready) {
ready = true;
cond.notify_all();
}
lock.unlock();
std::unique_lock<rwlock> lock_(lock);
while (!ready) {
cond.wait(lock_, []{ return ready; });
}
...
ready = false;
C++0x正在获得多线程支持，该支持包括一种称为condition_variable_any的新类型：
class condition_variable_any
{
public:
condition_variable_any();
~condition_variable_any();
condition_variable_any(const condition_variable_any&) = delete;
condition_variable_any& operator=(const condition_variable_any&) = delete;
void notify_one();
void notify_all();
template <class Lock>
void wait(Lock& lock);
template <class Lock, class Predicate>
void wait(Lock& lock, Predicate pred);
template <class Lock, class Clock, class Duration>
cv_status
wait_until(Lock& lock,
const chrono::time_point<Clock, Duration>& abs_time);
template <class Lock, class Clock, class Duration, class Predicate>
bool
wait_until(Lock& lock,
const chrono::time_point<Clock, Duration>& abs_time,
Predicate pred);
template <class Lock, class Rep, class Period>
cv_status
wait_for(Lock& lock,
const chrono::duration<Rep, Period>& rel_time);
template <class Lock, class Rep, class Period, class Predicate>
bool
wait_for(Lock& lock,
const chrono::duration<Rep, Period>& rel_time,
Predicate pred);
};
这里有一个关于如何实现condition_variable_any的解释：
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2007/n2406.html#gen_cond_var
但在此链接中，它被命名为gen_cond_var。condition_variable_any的神奇之处在于它将等待具有lock()和unlock()成员的任何内容。一旦您拥有了condition_variable_any，那么您所需要的就是一个rwlock。上面的链接还介绍了shared_mutex和shared_lock，并展示了执行您想要的操作的示例代码：
std::tr2::shared_mutex mut;
std::gen_cond_var cv;
void wait_in_shared_ownership_mode()
{
std::tr2::shared_lock<std::tr2::shared_mutex> shared_lk(mut);
// mut is now shared-locked
// ...
while (not_ready_to_proceed())
cv.wait(shared_lk); // shared-lock released while waiting
// mut is now shared-locked
// ...
} // mut is now unlocked
void wait_in_unique_ownership_mode()
{
std::unique_lock<std::tr2::shared_mutex> lk(mut);
// mut is now unique-locked
// ...
while (not_ready_to_proceed())
cv.wait(lk); // unique-lock released while waiting
// mut is now unique-locked
// ...
} // mut is now unlocked
上述文件有些过时。这里有一个更为实用和详细的shared_mutex/shared_lock实现和描述：
http://howardhinnant.github.io/shared_mutex http://howardhinnant.github.io/shared_mutex.cpp
所有这些都是在POSIX pthreads之上实现的。我希望将共享锁定内容纳入C++技术报告（tr2）中，但当然不能保证。
为了解决Doomsday指出的问题，我们需要在grab_mutex和wait_on_condition之间再次检查条件：
consumer() {
get_readlock();
if(array_empty()) {
release_readlock();
grab_mutex();
if(array_empty()) {
wait_on_condition();
}
release_mutex();
get_readlock();
}
process_elements();
release_readlock();
}
根据您的需求，您只需要拥有1组rwlock和1组mutex/cond变量，伪代码（尽管您需要在posix cond变量上使用通常的循环）
consumer() {
get_readlock();
if(array_empty()) {
release_readlock();
grab_mutex();
wait_on_condition();
release_mutex();
get_readlock();
}
process_elements();
release_readlock();
}
producer()
{
get_writelock();
get_mutex();
insert_elements();
signal_condition();
release_mutex();
release_writelock();
}