boost::shared_mutex или std::shared_mutex (С++ 17) могут быть использованы для одного записывающего устройства, для нескольких читателей. В качестве учебного упражнения я собрал простую реализацию, которая использует спин-блокировку и имеет другие ограничения (например, политика честности), но, очевидно, не предназначена для использования в реальных приложениях.
Идея состоит в том, что мьютекс сохраняет счетчик ссылок равным нулю, если ни один поток не удерживает блокировку. Если> 0, значение представляет количество читателей, которые имеют доступ. Если -1, один автор имеет доступ.
Является ли это правильной реализацией (в частности, с использованным минимальным порядком памяти), в которой нет гонок данных?
#include <atomic>
class my_shared_mutex {
std::atomic<int> refcount{0};
public:
void lock() // write lock
{
int val;
do {
val = 0; // Can only take a write lock when refcount == 0
} while (!refcount.compare_exchange_weak(val, -1, std::memory_order_acquire));
// can memory_order_relaxed be used if only a single thread takes write locks ?
}
void unlock() // write unlock
{
refcount.store(0, std::memory_order_release);
}
void lock_shared() // read lock
{
int val;
do {
do {
val = refcount.load(std::memory_order_relaxed);
} while (val == -1); // spinning until the write lock is released
} while (!refcount.compare_exchange_weak(val, val+1, std::memory_order_acquire));
}
void unlock_shared() // read unlock
{
// This must be a release operation (see answer)
refcount.fetch_sub(1, std::memory_order_relaxed);
}
};
