Linux系統編程-(pthread)線程通信(讀寫鎖)

1. 讀寫鎖介紹

讀寫鎖與互斥鎖類似，讀寫鎖比互斥鎖有更高的并行性，讀寫鎖特點如下:

1. 讀寫鎖有三種狀態，讀模式下加鎖（共享）、寫模式下加鎖（獨占）以及不加鎖。

2. 一次只有一個線程可以占有寫模式下的讀寫鎖；但是多個線程可以同時占有讀模式下的讀寫鎖。

3. 讀寫鎖在寫加鎖狀態時，其他試圖以寫狀態加鎖的線程都會被阻塞。讀寫鎖在讀加鎖狀態時，如果有線程希望以寫模式加鎖時，必須阻塞，直到所有線程釋放鎖。

4. 當讀寫鎖以讀模式加鎖時，如果有線程試圖以寫模式對其加鎖，那么讀寫鎖會阻塞隨后的讀模式鎖請求，以避免讀鎖長期占用，而寫鎖得不到請求。

讀寫鎖總結:

讀寫鎖分為讀鎖和寫鎖。

如果資源被讀寫鎖保護，多個線程可以同時獲取讀鎖—也就是讀支持多個線程同時讀。

資源加了寫鎖之后，在寫資源的時候只能被一個線程占用，其他讀鎖就會阻塞。

讀鎖和寫鎖也是互斥的關系。讀的時候不能寫，寫的時候不能讀。

但是讀的時候可以支持多個線程同時讀,寫的時候只能被一個線程寫，其他線程也不能讀。

2. 讀寫鎖相關函數

1. 讀寫鎖初始化 int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock, const pthread_rwlockattr_t *restrict attr); 2. 讀模式加鎖 int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock); int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 3. 寫模式加鎖 int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock); int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 4. 解鎖 int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 5. 銷毀讀寫鎖 int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);

3.案例代碼: 讀寫鎖使用模型

下面代碼使用讀寫多保護一個全局變量的讀寫。

#include #include #include #include #include #include #include #include #include pthread_rwlock_t rwlock; int data; /* 線程工作函數 */ void *thread_work_func(void *dev) { while(1) { pthread_rwlock_rdlock(&rwlock); //讀加鎖 printf("data=%d\n",data); pthread_rwlock_unlock(&rwlock); //解鎖 sleep(1); } } /* 線程工作函數 */ void *thread_work_func2(void *dev) { while(1) { pthread_rwlock_wrlock(&rwlock); //寫加鎖 data++; pthread_rwlock_unlock(&rwlock); //解鎖 sleep(1); } } int main(int argc,char **argv) { //初始化讀寫鎖 pthread_rwlock_init(&rwlock,NULL); /*1. 創建子線程1*/ pthread_t thread_id; if(pthread_create(&thread_id,NULL,thread_work_func,NULL)!=0) { printf("子線程1創建失敗.\n"); return -1; } /*2. 創建子線程2*/ pthread_t thread_id2; if(pthread_create(&thread_id2,NULL,thread_work_func2,NULL)!=0) { printf("子線程2創建失敗.\n"); return -1; } /*3. 等待線程的介紹*/ pthread_join(thread_id,NULL); pthread_join(thread_id2,NULL); //銷毀讀寫鎖 pthread_rwlock_destroy(&rwlock); return 0; }

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