【Linux操作系统】Linux系统编程中的读写锁

梦里梦外; 2024-03-24 19:23 62阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*   *  1.读写锁的原理
     *  2.提供的操作函数
     *  示例代码
     *  4.示例解释

--------------------

### 1.读写锁的原理 ###

读写锁（Read-Write Lock）是一种特殊的锁机制，用于在多线程环境下对共享资源进行读写操作。与互斥锁不同，读写锁允许多个线程同时读取共享资源，但只允许一个线程进行写操作。读写锁可以提高并发性能，适用于读操作比写操作频繁的场景。

--------------------

### 2.提供的操作函数 ###

在Linux系统编程中，读写锁的相关函数也是通过pthread库提供的。常用的读写锁相关函数有：

1.  `pthread_rwlock_init`函数的作用是初始化读写锁。
    
     *  原型：`int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *rwlock, const pthread_rwlockattr_t *attr);`
     *  参数：
        
         *  `rwlock`：指向要初始化的读写锁变量的指针。
         *  `attr`：指向读写锁属性的指针，通常设置为`NULL`。
     *  返回值：成功时返回0，失败时返回错误码。

--------------------

1.  `pthread_rwlock_destroy`函数的作用是销毁读写锁。
    
     *  原型：`int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);`
     *  参数：
        
         *  `rwlock`：指向要销毁的读写锁变量的指针。
     *  返回值：成功时返回0，失败时返回错误码。

--------------------

1.  `pthread_rwlock_rdlock`函数的作用是获取读锁。
    
     *  原型：`int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);`
     *  参数：
        
         *  `rwlock`：指向要获取读锁的读写锁变量的指针。
     *  返回值：成功时返回0，失败时返回错误码。

--------------------

1.  `pthread_rwlock_wrlock`函数的作用是获取写锁。
    
     *  原型：`int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);`
     *  参数：
        
         *  `rwlock`：指向要获取写锁的读写锁变量的指针。
     *  返回值：成功时返回0，失败时返回错误码。

--------------------

1.  `pthread_rwlock_unlock`函数的作用是释放读锁或写锁。
    
     *  原型：`int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);`
     *  参数：
        
         *  `rwlock`：指向要释放的读写锁变量的指针。
     *  返回值：成功时返回0，失败时返回错误码。

--------------------

### 示例代码 ###

#include <stdio.h>
    #include <pthread.h>
    
    pthread_rwlock_t rwlock;
    int shared_data = 0;
    
    void* reader_func(void* arg) {
        
        pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
        printf("Reader %ld read shared data: %d\n", (long)arg, shared_data);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
        return NULL;
    }
    
    void* writer_func(void* arg) {
        
        pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
        shared_data += 1;
        printf("Writer %ld wrote shared data: %d\n", (long)arg, shared_data);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
        return NULL;
    }
    
    int main() {
        
        pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);
    
        pthread_t reader_thread1, reader_thread2, writer_thread;
        pthread_create(&reader_thread1, NULL, reader_func, (void*)1);
        pthread_create(&reader_thread2, NULL, reader_func, (void*)2);
        pthread_create(&writer_thread, NULL, writer_func, (void*)1);
    
        pthread_join(reader_thread1, NULL);
        pthread_join(reader_thread2, NULL);
        pthread_join(writer_thread, NULL);
    
        pthread_rwlock_destroy(&rwlock);
    
        return 0;
    }

--------------------

### 4.示例解释 ###

在上述代码中，我们使用`pthread_rwlock_init`函数初始化了一个读写锁，然后创建了两个读线程和一个写线程。读线程通过`pthread_rwlock_rdlock`函数获取读锁，写线程通过`pthread_rwlock_wrlock`函数获取写锁，然后进行相应的读写操作。最后，通过`pthread_rwlock_unlock`函数释放锁，并通过`pthread_rwlock_destroy`函数销毁读写锁。

--------------------

![在这里插入图片描述][c2048ecb2f0947e69b36c7f53080ff11.png_pic_center]

[c2048ecb2f0947e69b36c7f53080ff11.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/13/ae6f3261dc97499b9768fe7174cb37f3.png