上一篇中我介绍了一种通过封闭Critical Section对象而方便的使用互斥锁的方式,文中所有的例子是两个线程对同一数据一读一写,因此需要让它们在这里互斥,不能同时访问。而在实际情况中可能会有更复杂的情况出现,就是多个线程访问同一数据,一部分是读,一部分是写。我们知道只有读-写或写-写同时进行时可能会出现问题,而读-读则可以同时进行,因为它们不会对数据进行修改,所以也有必要在C++中封装一种方便的允许读-读并发、读-写与写-写互斥的锁。要实现这种锁,使用临界区就很困难了,不如改用内核对象,这里我使用的是互斥量(Mutex)。
总体的结构与上一篇中的类似,都是写出一个对锁进行封装的基类,再写一个用于调用加、解锁函数的类,通过对第二个类的生命周期的管理实现加锁和解锁。这里涉及到两个新问题,一是加锁、解锁动作都有两种,一种是加/解读锁,一种是加/解写锁;二是为了允许读-读并发,这里只声明一个Mutex是不够的,必须要声明多个Mutex,而且有多少个Mutex就同时允许多少个读线程并发,之所以这么说,是因为我们要使用的API函数是WaitForMultipleObjects。
WaitForMultipleObjects函数的功能就是等待对象状态被设置,MSDN中对它的说明为:
Waits until one or all of the specified objects are in the signaled state or the time-out interval elapses.
这是个很好用的函数,我们可以用它来等待某个或某几个对象,并且允许设置超时时间,等待成功时与超时时返回的值是不同的。如果返回的值比WAIT_ABANDONED小则表示等待成功。“等待成功”对于不同类型的内核对象有不同的意义,例如对于进程或线程对象,等待成功就表示进程或线程执行结束了;对于互斥量对象,则表示此对象现在不被任何其他线程拥有,并且一旦等待成功,当前线程即拥有了此互斥量,其他线程则不能同时拥有,直接调用ReleaseMutex函数主动释放互斥量。