Linux系统编程-(pthread)线程通信(读写锁)

简介: **读写锁与互斥锁类似,读写锁比互斥锁有更高的并行性,读写锁特点如下:** ​ 1. 读写锁有三种状态,读模式下加锁(共享)、写模式下加锁(独占)以及不加锁。​ 2. 一次只有一个线程可以占有写模式下的读写锁;但是多个线程可以同时占有读模式下的读写锁。​ 3. 读写锁在写加锁状态时,其他试图以写状态加锁的线程都会被阻塞。读写锁在读加锁状态时,如果有线程希望以写模式加锁时,必须阻塞,直到所有线程释放锁。​ 4. 当读写锁以读模式加锁时,如果有线程试图以写模式对其加锁,那么读写锁会阻塞随后的读模式锁请求,以避免读锁长期占用,而写锁得不到请求。

1. 读写锁介绍

读写锁与互斥锁类似,读写锁比互斥锁有更高的并行性,读写锁特点如下:

​ 1. 读写锁有三种状态,读模式下加锁(共享)、写模式下加锁(独占)以及不加锁。

​ 2. 一次只有一个线程可以占有写模式下的读写锁;但是多个线程可以同时占有读模式下的读写锁。

​ 3. 读写锁在写加锁状态时,其他试图以写状态加锁的线程都会被阻塞。读写锁在读加锁状态时,如果有线程希望以写模式加锁时,必须阻塞,直到所有线程释放锁。

​ 4. 当读写锁以读模式加锁时,如果有线程试图以写模式对其加锁,那么读写锁会阻塞随后的读模式锁请求,以避免读锁长期占用,而写锁得不到请求。

读写锁总结:

  1. 读写锁分为读锁和写锁。
  2. 如果资源被读写锁保护,多个线程可以同时获取读锁—也就是读支持多个线程同时读。
  3. 资源加了写锁之后,在写资源的时候只能被一个线程占用,其他读锁就会阻塞。
  4. 读锁和写锁也是互斥的关系。读的时候不能写,写的时候不能读。
  5. 但是读的时候可以支持多个线程同时读,写的时候只能被一个线程写,其他线程也不能读。

image-20211219154842621

2. 读写锁相关函数

1. 读写锁初始化
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock, const pthread_rwlockattr_t *restrict attr);
2. 读模式加锁
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
3. 写模式加锁
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
4. 解锁
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
5. 销毁读写锁
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);

3.案例代码: 读写锁使用模型

下面代码使用读写多保护一个全局变量的读写。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <dirent.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

pthread_rwlock_t rwlock;

int data;
/*
线程工作函数
*/
void *thread_work_func(void *dev)
{
    while(1)
    {
        pthread_rwlock_rdlock(&rwlock); //读加锁
        printf("data=%d\n",data);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock); //解锁
        sleep(1);
    }
}

/*
线程工作函数
*/
void *thread_work_func2(void *dev)
{
    while(1)
    {
        pthread_rwlock_wrlock(&rwlock); //写加锁
        data++;
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock); //解锁
        sleep(1);
    }
}

int main(int argc,char **argv)
{   
    //初始化读写锁
    pthread_rwlock_init(&rwlock,NULL);

    /*1. 创建子线程1*/
    pthread_t thread_id;
    if(pthread_create(&thread_id,NULL,thread_work_func,NULL)!=0)
    {
        printf("子线程1创建失败.\n");
        return -1;
    }
    /*2. 创建子线程2*/
    pthread_t thread_id2;
    if(pthread_create(&thread_id2,NULL,thread_work_func2,NULL)!=0)
    {
        printf("子线程2创建失败.\n");
        return -1;
    }

    /*3. 等待线程的介绍*/
    pthread_join(thread_id,NULL);
    pthread_join(thread_id2,NULL);

    //销毁读写锁
    pthread_rwlock_destroy(&rwlock);
    return 0;
}
目录
相关文章
|
25天前
|
Linux
Linux编程: 在业务线程中注册和处理Linux信号
本文详细介绍了如何在Linux中通过在业务线程中注册和处理信号。我们讨论了信号的基本概念,并通过完整的代码示例展示了在业务线程中注册和处理信号的方法。通过正确地使用信号处理机制,可以提高程序的健壮性和响应能力。希望本文能帮助您更好地理解和应用Linux信号处理,提高开发效率和代码质量。
45 17
|
1月前
|
Linux
Linux编程: 在业务线程中注册和处理Linux信号
通过本文,您可以了解如何在业务线程中注册和处理Linux信号。正确处理信号可以提高程序的健壮性和稳定性。希望这些内容能帮助您更好地理解和应用Linux信号处理机制。
57 26
|
3月前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程秘籍:各种方案一网打尽,不要错过!
Java 中实现多线程的方式主要有四种:继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口和使用线程池。每种方式各有优缺点,适用于不同的场景。继承 Thread 类最简单,实现 Runnable 接口更灵活,Callable 接口支持返回结果,线程池则便于管理和复用线程。实际应用中可根据需求选择合适的方式。此外,还介绍了多线程相关的常见面试问题及答案,涵盖线程概念、线程安全、线程池等知识点。
269 2
|
3月前
|
缓存 Java 调度
多线程编程核心:上下文切换深度解析
在现代计算机系统中,多线程编程已成为提高程序性能和响应速度的关键技术。然而,多线程编程中一个不可避免的概念就是上下文切换(Context Switching)。本文将深入探讨上下文切换的概念、原因、影响以及优化策略,帮助你在工作和学习中深入理解这一技术干货。
65 10
|
3月前
|
安全 算法 Java
Java多线程编程中的陷阱与最佳实践####
本文探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,并介绍了如何通过最佳实践来避免这些问题。我们将从基础概念入手,逐步深入到具体的代码示例,帮助开发者更好地理解和应用多线程技术。无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中获得有价值的见解和建议。 ####
|
3月前
|
Java 调度
Java中的多线程编程与并发控制
本文深入探讨了Java编程语言中多线程编程的基础知识和并发控制机制。文章首先介绍了多线程的基本概念,包括线程的定义、生命周期以及在Java中创建和管理线程的方法。接着,详细讲解了Java提供的同步机制,如synchronized关键字、wait()和notify()方法等,以及如何通过这些机制实现线程间的协调与通信。最后,本文还讨论了一些常见的并发问题,例如死锁、竞态条件等,并提供了相应的解决策略。
77 3
|
3月前
|
监控 算法 Linux
Linux内核锁机制深度剖析与实践优化####
本文作为一篇技术性文章,深入探讨了Linux操作系统内核中锁机制的工作原理、类型及其在并发控制中的应用,旨在为开发者提供关于如何有效利用这些工具来提升系统性能和稳定性的见解。不同于常规摘要的概述性质,本文将直接通过具体案例分析,展示在不同场景下选择合适的锁策略对于解决竞争条件、死锁问题的重要性,以及如何根据实际需求调整锁的粒度以达到最佳效果,为读者呈现一份实用性强的实践指南。 ####
|
3月前
|
算法 调度 开发者
多线程编程核心:上下文切换深度解析
在多线程编程中,上下文切换是一个至关重要的概念,它直接影响到程序的性能和响应速度。本文将深入探讨上下文切换的含义、原因、影响以及如何优化,帮助你在工作和学习中更好地理解和应用多线程技术。
63 4
|
3月前
|
安全 Java API
【JavaEE】多线程编程引入——认识Thread类
Thread类,Thread中的run方法,在编程中怎么调度多线程
|
4月前
|
安全 Java 开发者
Java中的多线程编程:从基础到实践
本文深入探讨了Java多线程编程的核心概念和实践技巧,旨在帮助读者理解多线程的工作原理,掌握线程的创建、管理和同步机制。通过具体示例和最佳实践,本文展示了如何在Java应用中有效地利用多线程技术,提高程序性能和响应速度。
103 1