Windows线程同步【4】读写锁（RWMutex）

在视频播放机程序中，经常采用这样的架构：

一个负责读文件的线程，负责从媒体文件中读取数据并将数据包放入一个包队列（queue），另外有多个线程从这个包队列中取包并解码，然后交给负责显示的线程以便显示图像。于是，便形成了多个线程共享一个队列，一个写，多个只读不写的情形。

在很多时候，我们都会遇到一个写线程（负责写数据），多个读线程（负责读数据）的情形。在这类情形下，当然可以用锁来保证每个线程对共享数据的访问是独占的。但这样的做法在此情形下是低效的，因为它会使得一个读线程在读数据时另外的读线程只能干等着。

考虑到一个线程的对共享数据的读不妨碍其他线程的读，我们需要“读写锁”这个东西。

设m为一个读写锁，那么，当线程A对m上了写锁时，其他线程便不能对m上读锁或写锁，直到A解开m的写锁；当一个线程B对m上了读锁时，其他线程可以对m上读锁，不能对m上写锁，直到B对m解开读锁。

一、初始化

使用读写锁之前，要定义一个SRWLOCK类型的变量：

SRWLOCK rwm;

和临界区一样，rwm不能在代码中修改读取，对它的所有操作必须通过相关的函数来进行。

用InitializeSRWLock函数初始化读写锁，

InitializeSRWLock(&rwm);

二、上锁与解锁

// 上读锁
AcquireSRWLockShared(&rwm);

// 解读锁
ReleaseSRWLockShared(&rwm);

// 上写锁
AcquireSRWLockExclusive(&rwm);

// 解写锁
ReleaseSRWLockExclusive(&rwm);

三、销毁

读写锁不需要手动销毁。

四、封装成类

为了使用方便，我一般将其封装成一个类，以达到“开箱即用”的效果。

头文件：

class RWMutex
{
public:
    RWMutex();
    ~RWMutex() = default;
    void RLock(); // 上读锁
    void RUnlock(); // 解读锁
    void Lock(); // 上写锁
    void Unlock(); // 解写锁

private:
    SRWLOCK Lock_;
private:
    RWMutex(const RWMutex&) = delete;
    void operator=(const RWMutex&) = delete;
};

对应的源文件：

RWMutex::RWMutex()
{
    ::InitializeSRWLock(&Lock_);
}

void RWMutex::RLock()
{
    ::AcquireSRWLockShared(&Lock_);
}

void RWMutex::RUnlock()
{
    ::ReleaseSRWLockShared(&Lock_);
}

void RWMutex::Lock()
{
    ::AcquireSRWLockExclusive(&Lock_);
}

void RWMutex::Unlock()
{
    ::ReleaseSRWLockExclusive(&Lock_);
}