文件级建议性锁函数flock

extern int flock (int fd, int operation) __THROW;

这个函数是 Linux 下进程间文件同步的基础工具，尤其适用于日志写入、配置文件修改等需要避免并发冲突的场景。
函数核心含义:

flock() 是 Unix/Linux 系统提供的文件级建议性锁函数（注意：不是强制性锁），用于对整个文件加锁 / 解锁，避免多进程 / 多线程同时操作文件导致数据错乱。

extern：表示函数声明来自外部（通常是系统库）

int __fd：文件描述符（通过 open() 或 dup() 等函数获取）

int __operation：锁操作指令（加锁 / 解锁 / 非阻塞加锁等）

__THROW：是 GCC 的宏，标识函数不会抛出 C++ 异常（仅编译提示）

返回值：成功返回 0，失败返回 - 1（并设置 errno）

关键参数：__operation（锁操作指令）

__operation 支持以下核心取值（需包含 <sys/file.h> 头文件）：

LOCK_SH 共享锁（读锁）：多个进程可同时加共享锁，适用于只读操作

LOCK_EX 排他锁（写锁）：同一时间仅一个进程能加排他锁，适用于写操作

LOCK_UN 解锁：释放已持有的文件锁

LOCK_NB 非阻塞模式：和 LOCK_SH/LOCK_EX 按位或使用，加锁失败不阻塞

基础示例：排他锁（写文件时加锁）

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <fcntl.h>    // open()
#include <sys/file.h> // flock()
#include <unistd.h>   // write(), close()
#include <cstring>    // strerror()
#include <cerrno>     // errno
using namespace std;

int main() {
    // 1. 打开文件（读写模式，不存在则创建，权限0644）
    int fd = open("test.txt", O_RDWR | O_CREAT, 0644);
    if (fd == -1) {
        cerr << "打开文件失败：" << strerror(errno) << endl;
        return 1;
    }

    // 2. 加排他锁（阻塞模式：锁被占用时等待）
    if (flock(fd, LOCK_EX) == -1) {
        cerr << "加排他锁失败：" << strerror(errno) << endl;
        close(fd);
        return 1;
    }
    cout << "成功获取排他锁，开始写文件..." << endl;

    // 3. 写文件（临界区：确保只有当前进程操作）
    const char* content = "Hello, flock()!\n";
    write(fd, content, strlen(content));

    // 4. 模拟业务处理（比如睡眠5秒，验证锁的阻塞效果）
    sleep(5);

    // 5. 解锁
    if (flock(fd, LOCK_UN) == -1) {
        cerr << "解锁失败：" << strerror(errno) << endl;
        close(fd);
        return 1;
    }
    cout << "已释放锁" << endl;

    // 6. 关闭文件描述符
    close(fd);
    return 0;
}

非阻塞加锁（避免进程阻塞）

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <fcntl.h>
#include <sys/file.h>
#include <unistd.h>
#include <cstring>
#include <cerrno>
using namespace std;

int main() {
    int fd = open("test.txt", O_RDWR);
    if (fd == -1) {
        cerr << "打开文件失败：" << strerror(errno) << endl;
        return 1;
    }

    // 非阻塞排他锁：LOCK_EX | LOCK_NB
    if (flock(fd, LOCK_EX | LOCK_NB) == -1) {
        if (errno == EWOULDBLOCK) { // 锁被占用
            cerr << "文件已被锁定，无法获取锁（非阻塞模式）" << endl;
        } else { // 其他错误
            cerr << "加锁失败：" << strerror(errno) << endl;
        }
        close(fd);
        return 1;
    }

    cout << "非阻塞模式获取锁成功" << endl;
    // 业务操作...
    flock(fd, LOCK_UN);
    close(fd);
    return 0;
}

共享锁（读文件时加锁）

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <fcntl.h>
#include <sys/file.h>
#include <unistd.h>
#include <cstring>
#include <cerrno>
using namespace std;

int main() {
    int fd = open("test.txt", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        cerr << "打开文件失败：" << strerror(errno) << endl;
        return 1;
    }

    // 加共享锁（多个进程可同时获取）
    if (flock(fd, LOCK_SH) == -1) {
        cerr << "加共享锁失败：" << strerror(errno) << endl;
        close(fd);
        return 1;
    }

    cout << "获取共享锁，开始读文件..." << endl;
    // 读文件操作...
    
    flock(fd, LOCK_UN); // 解锁
    close(fd);
    return 0;
}

重要注意事项
建议性锁特性 ：flock() 是 "建议性锁"，即只有所有进程都遵守加锁规则时才有效；如果某个进程不调用 flock() 直接操作文件，锁会失效。
文件描述符生命周期 ：锁和文件描述符绑定，关闭文件描述符（close()）或进程退出时，内核会自动释放锁。
跨平台注意：flock() 是 Unix/Linux 特有，Windows 系统需用 LockFile() 等替代。

文件级建议性锁函数flock

extern int flock (int __fd, int __operation) __THROW;

extern int flock (int fd, int operation) __THROW;