Linux 读写锁的使用

开发
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读写锁是一种用于控制对共享资源的访问的同步机制，它允许多个线程同时对共享资源进行读取访问，但在有写操作时，必须独占资源，防止其他线程进行读或写操作。这种锁通常用于提高读操作的并发性能，因为多个线程可以同时读取共享资源，但在写操作时需要独占资源，以确保数据的一致性和完整性。

读写锁通常分为读锁和写锁两种状态：

  • 读锁（共享锁）：允许多个线程同时持有，用于读取共享资源。
  • 写锁（独占锁）：在有写操作时独占资源，防止其他线程进行读或写操作。

读写锁使用示例：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

pthread_rwlock_t rwlock;  // 读写锁

int shared_data = 0;  // 共享资源

// 读线程函数
void *reader(void *arg) {
    pthread_rwlock_rdlock(&rwlock); // 获取读锁
    printf("Reader %ld read shared data: %d\n", (long)arg, shared_data);
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock); // 释放读锁
    return NULL;
}

// 写线程函数
void *writer(void *arg) {
    pthread_rwlock_wrlock(&rwlock); // 获取写锁
    shared_data++; // 修改共享资源
    printf("Writer %ld modified shared data to: %d\n", (long)arg, shared_data);
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock); // 释放写锁
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t readers[5], writers[2];
    pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);  // 初始化读写锁

    // 创建读线程
    for (long i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_create(&readers[i], NULL, reader, (void *)i);
    }

    // 创建写线程
    for (long i = 0; i < 2; i++) {
        pthread_create(&writers[i], NULL, writer, (void *)i);
    }

    // 等待所有线程结束
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_join(readers[i], NULL);
    }
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        pthread_join(writers[i], NULL);
    }

    // 销毁读写锁
    pthread_rwlock_destroy(&rwlock);
    return 0;
}

编译运行我们可以得到类似如下的结果：

# ./a.out 
Reader 0 read shared data: 0
Reader 1 read shared data: 0
Reader 3 read shared data: 0
Reader 4 read shared data: 0
Reader 2 read shared data: 0
Writer 0 modified shared data to: 1
Writer 1 modified shared data to: 2