1、概述
读写锁与互斥量类似,不过读写锁允许更高的并行性。互斥量要么是锁住状态,要么是不加锁状态,而且一次只有一个线程对其加锁。读写锁可以有三种状态:读模式下加锁状态,写模式下加锁状态,不加锁状态。一次只有一个线程可以占有写模式的读写锁,但是多个线程可用同时占有读模式的读写锁。读写锁也叫做共享-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。
2、读写锁API
读写锁的数据类型为pthread_rwlock_t。如果这个类型的某个变量是静态分配的,那么可通过给它赋常值PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER来初始化它。
获取和释放读写锁:
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //获取一个读出锁
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //获取一个写入锁
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //释放一个写入锁或者读出锁
都返回:成功时为0,出错时为正的Exxx值
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwptr);
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwptr);
都返回:成功时为0,出错时为正的Exxx值
读写锁属性:
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *rwptr, const pthread_rwlockattr_t *attr)
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwptr);
都返回:成功时为0,出错时为正的Exxx值
int pthread_rwlockattr_init(pthread_rwlockattr_t *attr);
int pthread_rwlockattr_destroy(pthread_rwlockattr_t *attr);
都返回:成功时为0,出错时为正的Exxx值
int pthread_rwlockattr_getpshared(const pthread_rwlockattr_t *attr, int *valptr);
int pthread_rwlockattr_setpshared(pthread_rwlockattr_t *attr, int valptr);
都返回:成功时为0,出错时为正的Exxx值
读写锁在不同进程间共享:
PTHREAD_PROCESS_SHARED
线程取消
通过由对方调用函数pthread_cancel,一个线程可以被同一个进程内的任何其他线程所取消(cancel):
int pthread_cancel(pthread_t tid);
都返回:成功时为0,出错时为正的Exxx值
为处理被取消的可能情况,任何线程可以安装(压入)和删除(弹出)清理处理程序:
void pthread_cleanup_push(void (*function)(void *), void *arg);
void pthread_cleanup_pop(int execute);
这些处理程序就是发生以下情况时被调用的函数:
1. 调用线程被取消(有某个线程调用pthread_cancel完成)
2. 调用线程自愿终止(或者通过调用pthread_exit,或者从自己的线程起始函数返回)
写个程序实现读者-写者问题,程序如下:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h> #include <errno.h> #define MAXDATA 1024 #define MAXREDER 100 #define MAXWRITER 100 struct { pthread_rwlock_t rwlock; //读写锁 char datas[MAXDATA]; //共享数据域 }shared = { PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER }; void *reader(void *arg); void *writer(void *arg); int main(int argc,char *argv[]) { int i,readercount,writercount; pthread_t tid_reader[MAXREDER],tid_writer[MAXWRITER]; if(argc != 3) { printf("usage : <reader_writer> #<readercount> #<writercount>\n"); exit(0); } readercount = atoi(argv[1]); //读者个数 writercount = atoi(argv[2]); //写者个数 pthread_setconcurrency(readercount+writercount); for(i=0;i<writercount;++i) pthread_create(&tid_writer[i],NULL,writer,NULL); sleep(1); //等待写者先执行 for(i=0;i<readercount;++i) pthread_create(&tid_reader[i],NULL,reader,NULL); //等待线程终止 for(i=0;i<writercount;++i) pthread_join(tid_writer[i],NULL); for(i=0;i<readercount;++i) pthread_join(tid_reader[i],NULL); exit(0); } void *reader(void *arg) { pthread_rwlock_rdlock(&shared.rwlock); //获取读出锁 printf("Reader begins read message.\n"); printf("Read message is: %s\n",shared.datas); pthread_rwlock_unlock(&shared.rwlock); //释放锁 return NULL; } void *writer(void *arg) { char datas[MAXDATA]; pthread_rwlock_wrlock(&shared.rwlock); //获取写如锁 printf("Writers begings write message.\n"); printf("Enter the write message: \n"); gets(datas); //写入数据 strcat(shared.datas,datas); pthread_rwlock_unlock(&shared.rwlock); //释放锁 return NULL; }
程序执行结果如下所示: