Windows C++中的同步

Question

我需要实现以下系统:1作者和3位读者互斥，但3位读者可以同时阅读。作者在一个名为dato的共享变量上写入一个随机数，读取器必须将其打印到控制台。预期的输出是:我写了: 7；我读:7；我读:7；我读:7；我读: 1；我读:1；我读:1；我读:1；我读:1我写: 9；我读:9；我读:9；我读:9；我读:9；我读:9；我读:9；我读:9；我读:9；我读:9；我读:9。

我在互斥对象m上使用了两个unique_lock，在读取器上使用了两个condition_variables: cv1 (只有在作者已经写好的情况下才能读到)，而对于作者则使用了cv2 (只要所有的读者都读过，它就可以写)。

为了保证并行读取，在等待之后，我解锁，并在cout指令之后取锁。我认为作者无法接受锁，因为当他们阅读时，他在等待，而条件opDone == 3无效。

相反，我的输出是:我写:1我读:1我读:1我读:1

这是代码：

// nreader1writer.cpp : Defines the entry point for the console application.

#include "stdafx.h"

condition_variable cv1, cv2;
mutex m;
volatile atomic_int opDone = 0;
volatile atomic_bool iWrote = false;
volatile atomic_bool flag = false;

volatile atomic_int dato;

void writer();
void reader();

int _tmain()
{
    thread t1(reader);
    thread t2(reader);
    thread t3(reader);
    thread t4(writer);

    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();
    t4.join();
    return 0;
}

void writer() {
    unique_lock <mutex> ulw (m, defer_lock);
    while (opDone.load() != 3); //In this way, writer starts just when all readers are already waiting 
    ulw.lock();
    opDone.store(0);
    iWrote.store(false);

    while (1) { 
        dato.store( (int) rand()%10);
        cout << "I wrote: " << dato.load() << endl;
        iWrote.store(true);
        cv1.notify_all();
        cv2.wait(ulw, []() {
            return (opDone.load() == 3);
        });
        opDone.store(0);
        iWrote.store(false);
    }
}

void reader() {
    unique_lock <mutex> ulr (m, defer_lock);
    ulr.lock();
    opDone.fetch_add(1);

    while (1) {
        cv1.wait(ulr, []() {
            return (iWrote.load() == true && opDone.load() < 3);
        });
        ulr.unlock();
        cout << "I read: " << dato << endl;
        ulr.lock();
        opDone.fetch_add(1);
        cv2.notify_one();
    }
}

如果在读取之前不解锁()，代码就会完美地运行，但是这样读取操作就不是并行的。有什么建议吗？

Answer 1

看看原子变量的初始化。例如，Clang就会发出警告。

volatile atomic_int opDone = 0;
// error: copying variable of type 'atomic_int' (aka '__atomic_base') invokes deleted constructor

工作草案(目前的N4527)在第8.5.15节中作了如下说明。

在=形式的brace-or-equal-initializer或条件(6.4)以及在参数传递、函数返回、抛出异常(15.1)、处理异常(15.3)和聚合成员初始化(8.5.1)中发生的初始化，称为复制初始化()。注意:复制初始化可以调用移动(12.8)。-尾注

原因是你不能复制原子。所有负载和存储必须与显式调用一起进行。对以下方法的修复应该解决这个问题：

static atomic_int opDone(0);