【C/C++多线程编程之九】pthread读写锁

多线程编程之读写锁

Pthread是 POSIX threads 的简称，是POSIX的线程标准。

pthread读写锁把对共享资源的访问者分为读者和写者，读者只对共享资源进行读访问，写者只对共享资源进行写操作。在互斥机制，读者和写者都需要独立独占互斥量以独占共享资源，在读写锁机制下，允许同时有多个读者读访问共享资源，只有写者才需要独占资源。相比互斥机制，读写机制由于允许多个读者同时读访问共享资源，进一步提高了多线程的并发度。

1.读写锁机制：

写者：写者使用写锁，如果当前没有读者，也没有其他写者，写者立即获得写锁；否则写者将等待，直到没有读者和写者。

读者：读者使用读锁，如果当前没有写者，读者立即获得读锁；否则读者等待，直到没有写者。

2.读写锁特性：

同一时刻只有一个线程可以获得写锁，同一时刻可以有多个线程获得读锁。

读写锁处于写锁状态时，所有试图对读写锁加锁的线程，不管是读者试图加读锁，还是写者试图加写锁，都会被阻塞。

读写锁处于读锁状态时，有写者试图加写锁时，之后的其他线程的读锁请求会被阻塞，以避免写者长时间的不写锁。

3.读写锁基本函数：

# include<pthread.h>

读写锁初始化：

int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t * rwlock,

const pthread_rwlockattr_t * attr);

该函数第一个参数为读写锁指针，第二个参数为读写锁属性指针。函数按读写锁属性对读写锁进行初始化。

加读锁：

int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

该函数参数为读写锁指针。函数用于对读写锁加读锁。

加写锁：

int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

该函数参数为读写锁指针。函数用于对读写锁加写锁。

释放读写锁：

int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

该函数参数为读写锁指针。函数用于释放读写锁，包括读锁与写锁。

销毁读写锁：

int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);

该函数参数为读写锁指针。函数用于销毁读写锁。

4.牛刀小试：

示例使用读写锁，对共享资源data进行读写同步，线程readerM，readerN为读者线程，线程writerA，writerB为写者线程。

#include "pthread.h"

#include "sched.h"

#include "semaphore.h"

#include "windows.h"

#include "stdio.h"

#pragma comment(lib, "pthreadVC2.lib") //必须加上这句

pthread_t t1; //pthread_t变量t1，用于获取线程1的ID

pthread_t t2; //pthread_t变量t2，用于获取线程2的ID

pthread_rwlock_t rwlock; //声明读写锁

int data=1; //共享资源

void* readerM(void* arg)

{

while(1)

{

pthread_rwlock_rdlock(&rwlock); //读者加读锁

printf("M 读者读出: %d \n",data); //读取共享资源

pthread_rwlock_unlock(&rwlock); //读者释放读锁

Sleep(1200);

}

return NULL;

}

void* readerN(void* arg)

{

while(1)

{

pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);

printf(" N读者读出: %d \n",data);

pthread_rwlock_unlock(&rwlock);

Sleep(700);

}

return NULL;

}

void* writerA(void* arg)

{

while(1)

{

pthread_rwlock_wrlock(&rwlock); //写者加写锁

data++; //对共享资源写数据

printf(" A写者写入: %d\n",data);

pthread_rwlock_unlock(&rwlock); //释放写锁

Sleep(2000);

}

return NULL;

}

void* writerB(void* arg)

{

while(1)

{

pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);

data++;

printf(" B写者写入: %d\n",data);

pthread_rwlock_unlock(&rwlock);

Sleep(2000);

}

return NULL;

}

void main(int argc,char** argv)

{

pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL); //初始化读写锁

pthread_create(&t1,NULL,readerM,NULL);

pthread_create(&t1,NULL,readerN,NULL);

pthread_create(&t2,NULL,writerA,NULL);

pthread_create(&t2,NULL,writerB,NULL);

pthread_rwlock_destroy(&rwlock); //销毁读写锁

Sleep(10000000);

return;

}

result：

来自 <https://blog.csdn.net/lovecodeless/article/details/24968369>

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