程序中可能存在任何问题，如何使用lock()和unlock()解决这些问题?

Question

下面这段伪代码展示了一个典型的读写场景:

string document;
string::size_type length = 0;
write()
{
while (true) {
string text = readFromKeyboard();
document.append(text);
length = length + text.length();
}
}
read()
{
static string::size_type pos = 0;
while (true) {
if (pos < length) {
process(document.substr(pos, length - pos));
pos = length - 1;
}
}
}
main()
{
unsigned int k = 20;
while (k--)
Thread consumer(read).start;
Thread producer(write).start;
wait();
}

我的问题是:在这个程序中并发执行问题可能发生在什么地方?如何仅使用伪码函数lock ()和unlock ()来保护它们?

Answer 1

对您的代码了解不多，但我假设，document和length都不是原子。这里需要区分写访问和读访问(假设读访问是const)。写入将改变文档和长度，必须防止其他访问。必须保护读操作不受write调用的影响，但由于读操作既不改变文档也不改变长度，因此允许在多个线程中同时进行。

我冒昧地使用lock_write()和lock_read()。使用full lock()调用执行此操作将使大多数read线程变得无用。此外，我冒昧地修复了这个pos = length - 1-你在read()函数中的东西。

write()将变成:

write()
{
while (true) {
string text = readFromKeyboard();
lock_write();
document.append(text);
length = length + text.length();
unlock();
}
}

和read()将变成:

read()
{
static string::size_type pos = 0;
while (true) {
lock_read();
if (pos < length) {
process(document.substr(pos, length - pos));
pos = length;
}
unlock();
}
}

同时，read()将进入一个繁忙的等待状态，这是不太好的。这可以通过使用条件变量来解决。