Linux多线程11-读写锁

当有一个线程已经持有互斥锁时，互斥锁将所有试图进入临界区的线程都阻塞住。

但是考虑一种情形，当前持有互斥锁的线程只是要读访问共享资源，而同时有其它几个线程也想读取这个共享资源，但是由于互斥锁的排它性，所有其它线程都无法获取锁，也就无法读访问共享资源了，但是实际上多个线程同时读访问共享资源并不会导致问题。

• 在对数据的读写操作中，更多的是读操作，写操作较少，例如对数据库数据的读写应用。

  为了满足当前能够允许多个读出，但只允许一个写入的需求，线程提供了读写锁来实现。

• 读写锁的特点：

  • 如果有其它线程读数据，则允许其它线程执行读操作，但不允许写操作。
  • 如果有其它线程写数据，则其它线程都不允许读、写操作。
  • 写是独占的，写的优先级高。

pthread_rwlock_t: 读写锁的类型

int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock,
                        const pthread_rwlockattr_t *restrict attr);

int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

案例： 8个线程操作用一个全局变量
3个线程不定时写一个全局变量， 其他5个线程不定时读这全局变量

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

int num = 1;
// pthread_mutex_t mutex;
pthread_rwlock_t rwlock;

void* writeNum(void* arg)
{
    while(1){
        pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
        //pthread_mutex_lock(&mutex);
        num++;
        printf("++write, tid: %ld, num: %d\n", pthread_self(), num);
        // pthread_mutex_unlock(&mutex);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);

        usleep(100);
    }
    return NULL;
}

void* readNum(void* arg)
{
    while(1){
        pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
        // pthread_mutex_lock(&mutex);
        printf("===read, tid: %ld, num: %d\n", pthread_self(), num);
        // pthread_mutex_unlock(&mutex);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
        usleep(100);
    }
    return NULL;
}


int main(){
    //初始化读写锁
    pthread_rwlock_init(&rwlock,NULL);
    // pthread_mutex_init(&mutex,NULL);

    //创建3个写线程， 5个读线程
    pthread_t wtids[3], rtids[5];
    int i;
    for(i=0; i<3; i++){
        pthread_create(&wtids[i], NULL, writeNum, NULL);
    }
    for(i=0; i<3; i++){
        pthread_create(&rtids[i], NULL, readNum, NULL);
    }

    //设置线程分离
    for(i=0; i<3; i++){
        pthread_detach(wtids[i]);
    }
    for(i=0; i<3; i++){
        pthread_detach(rtids[i]);
    }
    
    pthread_exit(NULL);

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

    return 0;
}