读写锁

读写锁

对于互斥锁而言，凡是涉及临界资源的访问一律加锁，这在并发读操作的场景下会大量浪费时间。要想提高访问效率，就必须要将对资源的读写操作加以区分：读操作可以多任务并发执行，只有写操作才进行恰当的互斥。Linux系统就提供了一种读写锁。
(1)读写锁的初始化

1. pthread_rwlock_t rwlock （= PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER）; // 定义读写锁的变量并初始化，一定要全局变量,如果使用了下述初始化函数，括号内静态初始化就可以取消
2. pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);                       // const pthread_rwlockattr_t *restrict attr,第二个参数默认为NULL

复制代码

(2)读写锁的上锁和解锁

1. pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);                           // 上读锁，并进行读操作
2. pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);                           // 上写锁，并进行写操作，同一时间只有一把写锁，并与其他锁互斥
3. pthread_rwlock_unlock(&rwlock);                           // 解锁，读和写的解锁函数都相同
4. pthread_rwlock_destroy(&rwlock);                          // 不用了就销毁读写锁

复制代码

注意：读写锁适合多个线程对共享资源进行读操作和写操作，并且写操作没有读操作频繁的情况，另外要注意，如果多条线程对资源进行读取时，可以添加多把读操作锁。如果有一条线程准备对资源进行修改，则不应该有其他的线程再对资源进行读或者写，就相当于写操作和读操作是互斥的。如果已经有一条线程获取了写操作锁，那其他线程就无法获取写操作锁，就需要进行阻塞等待，所以就相当与写操作和写操作是互斥的。
(3)练习
设计一个程序，程序中有3个线程，主线程A创建一个文本，每隔5s获取一次系统时间并写入到该文本中，另外两个线程B和C分别从文本中读取当前的时间和日期，子线程B输出系统时间”hh:mm:ss”，子线程C输出系统日期”2024年05月31日”，要求使用读写锁实现互斥。 提示：主线程A获取写操作的锁，另外的线程分别获取读操作的锁。

1. #include <errno.h>
2. #include <stdio.h>
3. #include <pthread.h>
4. #include <time.h>
5. //定义全局变量
6. pthread_rwlock_t rwlock = PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER;
7. FILE *time_fd;
8. //进程B
9. void * task_B(void *task_B)
10. {
11.     char buf[128]={0};
12.     //设置分离属性
13.     pthread_detach(pthread_self());
14.     while(1)
15.     {
16.         //1.读锁
17.         pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
19.         //2.读取时间
20.         time_fd = fopen("./time.txt", "r+");//打开文件
21.         fread(buf,strlen(time_fd),1,time_fd);
22.         printf("I am pthread B,time:%s", ctime(buf));
23.         fclose(time_fd);
25.         //3.解锁
26.         pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
27.         sleep(2);
28.     }
29.    
30. }
32. //进程C
33. void * task_C(void *task_B)
34. {
35.     char buf[128]={0};
36.     //设置分离属性
37.     pthread_detach(pthread_self());
38.     while(1)
39.     {
40.         //1.读锁
41.         pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
42.         //2.读取时间
43.         time_fd = fopen("./time.txt", "r+");//打开文件
44.         fread(buf,strlen(time_fd),1,time_fd);
45.         struct tm *p;
46.         p = localtime(buf);
47.         printf("%d年,%d月,%d日\r\n", (1900 + p->tm_year), (1 + p->tm_mon), p->tm_mday);
48.         fclose(time_fd);
49.         //3.解锁
50.         pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
51.         sleep(2);
52.     }
53.    
54. }
55. int main()
56. {
57.     //1.初始化读写锁
58.     pthread_rwlock_init(&rwlock,NULL);
60.     //2.创建两个线程：线程B、线程C
61.     pthread_t thread_C;
62.     pthread_t thread_B;
64.     pthread_create(thread_C,NULL,task_C,NULL);
65.     pthread_create(thread_B,NULL,task_B,NULL);
67.     //3.打开一个文本，如果不存在就创建
68.     time_fd=fopen("./time.txt","wb+");
69.     if(time_fd=NULL)
70.     {
71.         fprintf(stderr,"open time_log error,errno=%d,%s\n",errno,strerror(errno));
72.         exit(-1);
73.     }
74.     //4.循环向time.txt文件中写入时间
75.     while(1)
76.     {
77.         //1.写上锁
78.         pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
79.         //2.向time.txt文件中写入系统时间
80.         time_t new;
81.         time (&new);
82.         fwrite(&new,sizeof(new),1,time_fd);
83.         //3.解锁
84.         pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
85.         //4.睡眠
86.         sleep(5);
87.     }
88.     // 销毁读写锁
89.     pthread_rwlock_destroy(&rwlock);
90.     fclose(time_fd);
91.     return 0;
92.    
93. }

复制代码

来源：程序园用户自行投稿发布，如果侵权，请联系站长删除
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！