用多线程同步方法解决读者写者问

#include <windows.h> #include <conio.h> #include "fstream.h" //全局变量 int readcount=0; //读者数目 int writecount=0; //写者数目 /* 关键代码段是指一个小代码段，在代码能够执行前，它必须独占对某些共享资源的访问权。 这是让若干行代码能够“以原子操作方式”来使用资源的一种方法。 */ CRITICAL_SECTION RP_Write; //临界区 CRITICAL_SECTION cs_Write; CRITICAL_SECTION cs_Read; struct ThreadInfo //线程信息 { int Threadhao; //线程序号 char ThreadClass; //线程类别 double ThreadStartTime; //线程开始时间 double ThreadRunTime; //线程读写持续时间 }; void ReaderFun(char* file);//读者优先函数 void R_ReaderThread(void *p);//处理读者优先读者线程 void R_WriterThread(void *p);//处理读者优先写者线程 void WriterFun(char* file); void W_ReaderThread(void *p); void W_WriterThread(void *p); int main() { char select; while (true) { cout<<"***************本程序实现读者-写者问题**************\n"<<endl; cout<<" 1:读者优先"<<endl; cout<<" 2:写者优先"<<endl; cout<<" 3:退出"<<endl; cout<<"\n****************************************************"<<endl; cout<<"请选择要进行的操作:"<<endl; do { cin>>select; if(select!='1' && select!='2' && select!='3') cout<<"你操作有误，请重试！"<<endl; }while (select!='1' && select!='2' && select!='3'); system("cls"); if (select=='3') return 0;//退出 else if (select=='1')//调用读者优先 ReaderFun("peizhi.txt"); else if(select=='2')//调用写者优先 WriterFun("peizhi.txt"); cout<<"\n是否还有继续? 1. 继续 2.退出"<<endl;; do { cin>>select; if(select!='1' && select!='2' ) cout<<"你操作有误，请重试！"<<endl; }while (select!='1' && select!='2'); if(select=='2') return 0;// 退出 system("cls"); } return 0; } //读者优先函数 void ReaderFun(char* file) { DWORD n_thread=0; //线程数初值为0 DWORD thread_ID; //线程ID DWORD wait_for_all; //等待所有线程结束 //临界资源 HANDLE h_Mutex; //互斥对象(h_Mutex)确保线程拥有对单个资源的互斥访问权 h_Mutex=CreateMutex(NULL,FALSE,"mutex_for_readcount"); /*创建互斥对象， NULL表示创建带有默认安全性的内核对象 FALSE表示该互斥对象没有被任何线程所拥有 mutex_for_readcount是为内核对象赋予名字。 */ HANDLE h_Thread[64]; //线程对象数组，最大64 ThreadInfo thread_info[64]; readcount=0; InitializeCriticalSection(&RP_Write); //初始化临界区 ifstream inFile; inFile.open(file); cout<<"读者优先:\n"<<endl; while (inFile) { //读入每一个读者、写者的信息 inFile>>thread_info[n_thread].Threadhao>>thread_info[n_thread].ThreadClass >>thread_info[n_thread].ThreadStartTime>>thread_info[n_thread].ThreadRunTime; if (-1 == inFile.get()) break; n_thread++;//线程数加一 } for (int i=0;i<(int)(n_thread);i++) { if (thread_info[i].ThreadClass=='r') //创建读者线程 h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,\ (LPTHREAD_START_ROUTINE)(R_ReaderThread),\ &thread_info[i],0,&thread_ID); /* NULL表示创建带有默认安全性的内核对象 0表示CreateThread就保留一个区域，并且将链接程序 嵌入. EXE文件的/ STACK链接程序开关信息指明 的存储器容量分配给线程堆栈。 (LPTHREAD_START_ROUTINE)(R_ReaderThread)表示新线程执行的线程函数的地址 &thread_info[i]表示在线程启动执行时将该参数传递给线程函数。 0表示读者线程创建后可以立即进行调度 &thread_ID表示CreateThread使用这个地址来存放系统分配 给新读者线程的I D */ else //创建写者线程 h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,\ (LPTHREAD_START_ROUTINE)(R_WriterThread),\ &thread_info[i],0,&thread_ID); } wait_for_all=WaitForMultipleObjects(n_thread,h_Thread,TRUE,-1); /* 等待函数可使线程自愿进入等待状态，直到一个特定的内核对象变为已通知状态为止 n_thread表示线程数量。 h_Thread是指向线程对象句柄的数组的指针。 ture表示:在所有线程对象变为已通知状态之前，该函数将不允许调用线程运行 参数 -1 告诉系统，调用线程愿意永远等待下去（无限时间量），直到该进程终止运行。 */ cout<<"所有的读者和写者线程完成操作."<<endl; } //读者优先-----读者线程 void R_ReaderThread(void *p) { //互斥变量 HANDLE h_Mutex; h_Mutex=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"mutex_for_readcount"); /* 获得它自己进程与现有互斥对象相关的句柄： */ DWORD wait_for_mutex; //等待互斥变量所有权 DWORD m_delay; //延迟时间 DWORD m_ThreadRunTime; //读文件持续时间 int m_Threadhao; //线程序号 m_Threadhao=((ThreadInfo *)(p))->Threadhao; m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo *)(p))->ThreadStartTime*100); m_ThreadRunTime=(DWORD)(((ThreadInfo *)(p))->ThreadRunTime*100); Sleep(m_delay); //延迟等待 cout<<"读者线程 "<<m_Threadhao<<" 发出读请求."<<endl; wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex,-1); //等待互斥信号，保证对readcount的访问、 //修改互斥 readcount++; //读者数目加一 if (readcount==1) EnterCriticalSection(&RP_Write);//禁止写者进入 ReleaseMutex(h_Mutex);//释放互斥对象，允许下个读者继续读： //读文件 cout<<"读者线程 "<<m_Threadhao<<" 开始读文件."<<endl; Sleep(m_ThreadRunTime); //退出线程 cout<<"读者线程 "<<m_Threadhao<<" 完成读文件."<<endl; wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex,-1); //等待互斥信号，保证对readcount的访问、修改互斥 readcount--; //读者数目减少 if (readcount==0) LeaveCriticalSection(&RP_Write); //如果所有读者读完，唤醒写者 ReleaseMutex(h_Mutex);//释放互斥信号 } //读者优先-----写者线程 void R_WriterThread(void *p) { DWORD m_delay; //延迟时间 DWORD m_ThreadRunTime; //读文件持续时间 int m_Threadhao; //线程序号 //从参数中获得信息 m_Threadhao=((ThreadInfo *)(p))->Threadhao; m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo *)(p))->ThreadStartTime*100); m_ThreadRunTime=(DWORD)(((ThreadInfo *)(p))->ThreadRunTime*100); Sleep(m_delay); //延迟等待 cout<<"写者线程 "<<m_Threadhao<<" 发出写请求."<<endl; EnterCriticalSection(&RP_Write);//禁止下一位写者进入 //写文件 cout<<"写者线程 "<<m_Threadhao<<" 开始写文件."<<endl; Sleep(m_ThreadRunTime); //退出线程 cout<<"写者线程 "<<m_Threadhao<<" 完成写文件."<<endl; LeaveCriticalSection(&RP_Write); //如果所有读者读完，唤醒写者 } //写者优先处理函数 void WriterFun(char* file) { DWORD n_thread=0; //线程数目 DWORD thread_ID; //线程ID DWORD wait_for_all; //等待所有线程结束 //互斥对象 HANDLE h_Mutex1, h_Mutex2, h_Mutex3; h_Mutex1 = CreateMutex(NULL, FALSE, "mutex_for_writecount"); h_Mutex2 = CreateMutex(NULL, FALSE, "mutex_for_readcount"); h_Mutex3 = CreateMutex(NULL, FALSE, "mutex_for_read"); //线程对象数组 HANDLE h_Thread[64]; ThreadInfo thread_info[64]; readcount=0; //初始化readcount InitializeCriticalSection(&cs_Write); //初始化临界区 InitializeCriticalSection(&cs_Read); ifstream inFile; inFile.open(file); //打开文件 cout<<"写者优先:\n"<<endl; while (inFile) { //读入每一个读者、写者的信息 inFile>>thread_info[n_thread].Threadhao>>thread_info[n_thread].ThreadClass >>thread_info[n_thread].ThreadStartTime>>thread_info[n_thread].ThreadRunTime; if(-1 == inFile.get()) break; n_thread++;//线程数加一 } for (int i=0;i<(int)(n_thread);i++) { if (thread_info[i].ThreadClass=='r') //创建读者线程 h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,\ (LPTHREAD_START_ROUTINE)(W_ReaderThread),\ &thread_info[i],0,&thread_ID); else //创建写者线程 h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,\ (LPTHREAD_START_ROUTINE)(W_WriterThread),\ &thread_info[i],0,&thread_ID); } //等待所有线程结束 wait_for_all=WaitForMultipleObjects(n_thread,h_Thread,TRUE,-1); cout<<"所有的读者和写者线程完成操作."<<endl; } //写者优先-----写者线程 void W_WriterTh