C实现读写锁

一、概述

　　案例：编写一个案例测试读写锁，要求：新建三个线程写，5个线程读，来测试读写锁。

　　读写锁的基本概念：

　　　　　　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。

　　读写锁的使用场合：

　　　　　　对数据结构读的次数远大于写的情况

　　读写锁的特性：

　　　　　　1.读写锁是“写模式加锁”时，解锁前，所有对该锁加锁的线程都会被阻塞

　　　　　　2.读写锁是“读模式加锁”时，如果线程以读模式对其加锁会成功；如果线程以写模式加锁会阻塞。

　　　　　　3.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请求。优先满足写模式锁。读锁、写锁并行阻塞，写锁优先级高

　　

　　读写锁场景练习:

　　　　1. 线程A加写锁成功, 线程B请求读锁

　　　　答：线程B阻塞

　　　　2.线程A持有读锁, 线程B请求写锁

　　　　答：线程B阻塞

　　　　3.线程A拥有读锁, 线程B请求读锁

　　　　答：线程B加锁成功

　　　　4.线程A持有读锁, 然后线程B请求写锁, 然后线程C请求读锁

　　　　答：B阻塞，c阻塞 - 写的优先级高

　　　　5.A解锁，B线程加写锁成功，C继续阻塞

　　　　答：B解锁，C加读锁成功

　　　　6.线程A持有写锁, 然后线程B请求读锁, 然后线程C请求写锁

　　　　答：BC阻塞

　　　　7.A解锁，C加写锁成功，B继续阻塞

　　　　答：C解锁，B加读锁成功

　　读写锁操作的基本步骤：

　　　　1.定义一把锁：pthread_rwlock_t rwlock;

　　　　2.初始化读写锁：pthread_rwlock_init()

　　　　3.加读锁：pthread_rwlock_rdlock()

　　　　4.加写锁：pthread_rwlock_wrlock()

　　　　5.解锁：pthread_rwlock_unlock();

　　　　6.释放锁：pthread_rwlock_destroy();

 

　　根据以上6步骤，下面看看具体的代码示例

二、代码示例

//读写锁测试程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

//定义一个全局变量
int number = 0;
//定义一把读写锁
pthread_rwlock_t rwlock;


//写线程回调函数
void * thread_write(void *arg){
        int i = *(int *)arg;
        int cur;
        while(1){
                //加写锁
                pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
                cur = number;
                cur++;
                number = cur;
                printf("[%d]-W:[%d]\n",i,cur);
                //解锁
                pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
                sleep(rand()%3);
        }
}

//读线程回调函数
void *thread_read(void *arg){
        int i = *(int *)arg;
        int cur;
        while(1){
                //加读锁
                pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
                cur = number;
                printf("[%d]-R:[%d]\n",i,cur);
//读写锁测试程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

//定义一个全局变量
int number = 0;
//定义一把读写锁
pthread_rwlock_t rwlock;


//写线程回调函数
void * thread_write(void *arg){
        int i = *(int *)arg;
        int cur;
        while(1){
                //加写锁
                pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
                cur = number;
                cur++;
                number = cur;
                printf("[%d]-W:[%d]\n",i,cur);
                //解锁
                pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
                sleep(rand()%3);
        }
}

//读线程回调函数
void *thread_read(void *arg){
        int i = *(int *)arg;
        int cur;
        while(1){
                //加读锁
                pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
                cur = number;
                printf("[%d]-R:[%d]\n",i,cur);
                //解锁
                pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
                sleep(rand()%3);
        }

}

int main(){
        int n = 8;
        int i =0;
        int arr[8];
        //定义线程 id
        pthread_t thread[8];
        //初始化读写锁
        pthread_rwlock_init(&rwlock,NULL);
        //创建是哪个写锁
        for(i=0;i<3;i++){
                arr[i] = i;
                //创建写线程
                pthread_create(&thread[i],NULL,thread_write,&arr[i]);
        }
        //创建5个读线程
        for(i=3;i<n;i++){
                arr[i] = i;
                //创建读线程
                pthread_create(&thread[i],NULL,thread_read,&arr[i]);
        }
        //回收子线程
        int j = 0;
        for(j=0;j<n;j++){
                pthread_join(thread[j],NULL);
        }
        //释放锁
        pthread_rwlock_destroy(&rwlock);
        return 0;
}
    

 

三、示例图

　　如下图所示：读出来的数据永远是写入的最后一个数据。