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读写锁是另一种实现线程间同步的形式。与互斥量相似,但读写锁将操作分为读、写两种形式,能够多个线程同时占用读模式的读写锁,这样使得读写锁具备更高的并行性。
读写锁的个性为:写独占,读共享;写锁优先级高。对于读写锁,把握了这 12 个字就足矣了。
Linux 环境下,读写锁具备以下三种状态:
- 读模式下加锁状态 (读锁)
- 写模式下加锁状态 (写锁)
- 不加锁状态
尽管读写锁有读锁、写锁、不加锁三种状态,但其实它只有一把锁,而非三把。
前文提到,读写锁的个性为:写独占,读共享;写锁优先级高。具体来讲:
- 读写锁是“写模式加锁”时,解锁前,所有尝试对该锁进行加锁(不论是读锁还是写锁)的线程都会被阻塞;–> 写独占
- 读写锁是“读模式加锁”时,如果线程以读模式对其加锁会胜利;如果线程以写模式加锁会阻塞。–> 读共享
- 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申请,优先满足写模式锁。–> 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状况。因为读锁是共享的,这样能够进步并行性。
次要利用函数:
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:胜利返回 0,失败间接返回谬误号。
pthread_rwlock_t 类型:用于定义一个读写锁变量,比方:pthread_rwlock_t rwlock;
pthread_rwlock_init 函数
函数原型:
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t restrict rwlock, const pthread_rwlockattr_t restrict attr);
函数作用:
初始化一把读写锁
参数阐明:
rwlock:传出参数,调用时应传 &rwlock 给该函数;
attr:示意读写锁属性,通常传 NULL,示意应用默认属性;
pthread_rwlock_destroy 函数
函数原型:
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);
函数作用:
销毁一把读写锁
pthread_rwlock_rdlock 函数
函数原型:
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
函数作用:
以读形式申请读写锁。(常简称为:申请读锁)
pthread_rwlock_wrlock 函数
函数原型:
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
函数作用:
以写形式申请读写锁。(常简称为:申请写锁)
pthread_rwlock_unlock 函数
函数原型:
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
函数作用:
解锁。
pthread_rwlock_tryrdlock 函数
函数原型:
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
函数作用:
非阻塞以读形式申请读写锁(非阻塞申请读锁)
pthread_rwlock_trywrlock 函数
函数原型:
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
函数作用:
非阻塞以写形式申请读写锁(非阻塞申请写锁)
/* 3 个线程不定时 "写" 全局资源,5 个线程不定时 "读" 同一全局资源 */
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
int counter; // 全局资源
pthread_rwlock_t rwlock;
void *th_write(void *arg)
{
int t;
int i = (int)arg;
while (1) {
t = counter;
usleep(1000);
pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
printf("=======write %d: %lu: counter=%d ++counter=%d\n", i, pthread_self(), t, ++counter);
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
usleep(5000);
}
return NULL;
}
void *th_read(void *arg)
{int i = (int)arg;
while (1) {pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
printf("----------------------------read %d: %lu: %d\n", i, pthread_self(), counter);
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
usleep(900);
}
return NULL;
}
int main(void)
{
int i;
pthread_t tid[8];
pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);
for (i = 0; i < 3; i++)
pthread_create(&tid[i], NULL, th_write, (void *)i);
for (i = 0; i < 5; i++)
pthread_create(&tid[i+3], NULL, th_read, (void *)i);
for (i = 0; i < 8; i++)
pthread_join(tid[i], NULL);
pthread_rwlock_destroy(&rwlock); // 开释读写琐
return 0;
}
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