【Linux 线程】线程同步《二》

1、读写锁

与互斥量类似，但读写锁允许更高的并行性。其特性为：写独占，读共享。

读写锁状态：

一把读写锁具备三种状态：

（1）读模式下加锁状态 (读锁)

（2）写模式下加锁状态 (写锁)

（3）不加锁状态

读写锁特性：

读写锁是"写模式加锁"时，解锁前，所有对该锁加锁的线程都会被阻塞。
读写锁是"读模式加锁"时，如果线程以读模式对其加锁会成功；如果线程以写模式加锁会阻塞。
读写锁是"读模式加锁"时，既有试图以写模式加锁的线程，也有试图以读模式加锁的线程。那么读写锁会阻塞随后的读模式锁请求。优先满足写模式锁。读锁、写锁并行阻塞，写锁优先级高

读写锁也叫共享-独占锁。当读写锁以读模式锁住时，它是以共享模式锁住的；当它以写模式锁住时，它是以独占模式锁住的。写独占、读共享。

读写锁非常适合于对数据结构读的次数远大于写的情况。

主要应用函数：

pthread_rwlock_init函数

pthread_rwlock_destroy函数

pthread_rwlock_rdlock函数

pthread_rwlock_wrlock函数

pthread_rwlock_tryrdlock函数

pthread_rwlock_trywrlock函数

pthread_rwlock_unlock函数

以上7 个函数的返回值都是：成功返回0，失败直接返回错误号。

pthread_rwlock_t类型用于定义一个读写锁变量。

pthread_rwlock_t rwlock;

pthread_rwlock_init函数

初始化一把读写锁

int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock, const pthread_rwlockattr_t *restrict attr);

参2：attr表读写锁属性，通常使用默认属性，传NULL即可。

pthread_rwlock_destroy函数

销毁一把读写锁

int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);

pthread_rwlock_rdlock函数

以读方式请求读写锁。（常简称为：请求读锁）

int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

pthread_rwlock_wrlock函数

以写方式请求读写锁。（常简称为：请求写锁）

int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

pthread_rwlock_unlock函数

解锁

int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

pthread_rwlock_tryrdlock函数

非阻塞以读方式请求读写锁（非阻塞请求读锁）

int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

pthread_rwlock_trywrlock函数

非阻塞以写方式请求读写锁（非阻塞请求写锁）

int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

举例：

 /*************************************************************************

     > File Name: pthread_rwlock1.c

     > Summary: 读写锁示例1

     > Author: xuelisheng

     > Created Time: 2018年12月17日

  ************************************************************************/

 #include <stdio.h>

 #include <unistd.h>

 #include <pthread.h>

 int counter;

 // 定义全局的读写锁

 pthread_rwlock_t rwlock;

 // 3个线程不定时调用同一全局资源

 void *th_write(void *arg)

 {

     int t;

     int i = (int)arg;

     while()

     {

         pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);        // 以写的方式加锁，写独占

         t = counter;

         usleep();                // 写操作休眠，此时读操作无法获得cpu，即无法进行读操作

         printf("=====write %d:  %lu :  counter = %d    ++counter = %d\n",i, pthread_self(), t, ++counter);

         pthread_rwlock_unlock(&rwlock);

         usleep();

     }

     return NULL;

 }

 void *th_read(void *arg)

 {

     int i = (int)arg;

     while()

     {

         pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);                      //  读  读共享

         printf("------------------------read %d: %lu: %d\n", pthread_self(), counter);

         pthread_rwlock_unlock(&rwlock);

         usleep();

     }

     return NULL;

 }

 int main()

 {

     int i;

     pthread_t tid[];

     // 初始化读写锁（不管多少个读写线程，只需一把读写锁）

     pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);

     // 循环创建3个写线程

     for(i = ; i<; i++)

         pthread_create(&tid[i], NULL, th_write, (void *)i);

     // 循环创建5个读线程

     for(i = ; i<; i++)

         pthread_create(&tid[i+], NULL, th_read, (void *)i);

     // 循环回收子线程

     for(i = ; i<; i++)

         pthread_join(tid[i], NULL);

     pthread_rwlock_destroy(&rwlock);

     return ;

 }

运行输出：

截取部分：

------------------------read : :

------------------------read : :

------------------------read : :

=====write :   :  counter =     ++counter =

=====write :   :  counter =     ++counter =

------------------------read : :

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=====write :   :  counter =     ++counter =

------------------------read : :

------------------------read : :

观察可知，满足读写锁的特性。

巴特西

【Linux 线程】线程同步《二》

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