[置顶] 用互斥锁实现读写锁

很久以前我用一个互斥锁和一个条件变量实现了读写锁，认为这应该是读写锁最简洁的实现了吧。可是今天在阅读《深入理解计算机系统》第二版的12.5节时，才发现只使用互斥锁就能实现读写锁。书中使用了两个互斥锁实现读写锁，其中一个互斥锁允许一个线程加锁而另一个线程解锁，完全颠覆了我对互斥锁用法的固有思维，感觉妙不可言。

本文用c++封装了读写锁的两种实现，其中mutex和condition_variable分别表示互斥锁和条件变量的伪代码类。

一、使用互斥锁和条件变量实现读写锁：

class readwrite_lock
{
public:
	readwrite_lock()
		: stat(0)
	{
	}

	void readLock()
	{
		mtx.lock();
		while (stat < 0)
			cond.wait(mtx);
		++stat;
		mtx.unlock();
	}

	void readUnlock()
	{
		mtx.lock();
		if (--stat == 0)
			cond.notify_one(); // 叫醒一个等待的写操作
		mtx.unlock();
	}

	void writeLock()
	{
		mtx.lock();
		while (stat != 0)
			cond.wait(mtx);
		stat = -1;
		mtx.unlock();
	}

	void writeUnlock()
	{
		mtx.lock();
		stat = 0;
		cond.notify_all(); // 叫醒所有等待的读和写操作
		mtx.unlock();
	}

private:
	mutex mtx;
	condition_variable cond;
	int stat; // == 0 无锁；> 0 已加读锁个数；< 0 已加写锁
};

二、使用2个互斥锁实现读写锁：

class readwrite_lock
{
public:
	readwrite_lock()
		: read_cnt(0)
	{
	}

	void readLock()
	{
		read_mtx.lock();
		if (++read_cnt == 1)
			write_mtx.lock();

		read_mtx.unlock();
	}

	void readUnlock()
	{
		read_mtx.lock();
		if (--read_cnt == 0)
			write_mtx.unlock();

		read_mtx.unlock();
	}

	void writeLock()
	{
		write_mtx.lock();
	}

	void writeUnlock()
	{
		write_mtx.unlock();
	}

private:
	mutex read_mtx;
	mutex write_mtx;
	int read_cnt; // 已加读锁个数
};