读写锁
读写锁有3 种状态:读模式下的加锁状态、写模式下的加锁状态和不加锁状态,一次只有一个线程可以占有写模式的读写锁,但是可以有多个线程同时占有读模式的读写锁。因此可知,读写锁比互斥锁具有更高的并行性!
读写锁的规则
读写锁有如下两个规则:
当读写锁处于写加锁状态时,在这个锁被解锁之前,所有试图对这个锁进行加锁操作(不管是以读模式加锁还是以写模式加锁)的线程都会被阻塞。
当读写锁处于读加锁状态时,所有试图以读模式对它进行加锁的线程都可以加锁成功;但是任何以写模式对它进行加锁的线程都会被阻塞,直到所有持有读模式锁的线程释放它们的锁为止。
虽然各操作系统对读写锁的实现各不相同,但当读写锁处于读模式加锁状态,而这时有一个线程试图以写模式获取锁时,该线程会被阻塞;而如果另一线程以读模式获取锁,则会成功获取到锁,对共享资源进行读操作。
所以,读写锁非常适合于对共享数据读的次数远大于写的次数的情况。当读写锁处于写模式加锁状态时,它所保护的数据可以被安全的修改,因为一次只有一个线程可以在写模式下拥有这个锁;当读写锁处于读模式加锁状态时,它所保护的数据就可以被多个获取读模式锁的线程读取。所以在应用程序当中,使用读写锁实现线程同步,当线程需要对共享数据进行读操作时,需要先获取读模式锁(对读模式锁进行加锁),当读取操作完成之后再释放读模式锁(对读模式锁进行解锁);当线程需要对共享数据进行写操作时,需要先获取到写模式锁,当写操作完成之后再释放写模式锁。
读写锁也叫做共享互斥锁。当读写锁是读模式锁住时,就可以说成是共享模式锁住。当它是写模式锁住时,就可以说成是互斥模式锁住。
代码
c
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
//共享的数据
int count = 0;
//定义读写锁
pthread_rwlock_t rwlock;
void *th_write(void *arg)
{
int temp;
int i = (int)arg;
while(1)
{
temp = count;
usleep(1000);
//加写锁
pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
//对共享资源count进行写操作
printf("***write %d: %lu count=%d ++count=%d\n",i,pthread_self(),temp,++count);
//解锁
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
usleep(9000);
}
return NULL;
}
void *th_read(void *arg)
{
int i = (int)arg;
while(1)
{
//加读锁
pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
//对共享资源count进行写操作
printf("---read %d: %lu :%d\n",i,pthread_self(),count);
//解锁
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
usleep(9000);
}
return NULL;
}
int main()
{
int i;
pthread_t thread[8];
//初始化读写锁
pthread_rwlock_init(&rwlock,NULL);
//创建3个写线程
for(i = 0;i < 3;i++)
{
pthread_create(&thread[i],NULL,th_write,(void*)i);
}
//创建5个读线程
for(i = 3;i < 8;i++)
{
pthread_create(&thread[i],NULL,th_read,(void*)i);
}
//阻塞回收线程
for(i = 0;i < 8;i++)
{
pthread_join(thread[i],NULL);
}
//销毁读写锁
pthread_rwlock_destroy(&rwlock);
return 0;
}