文件锁

借助 fcntl函数来实现锁机制。 操作文件的进程没有获得锁时，可以打开，但无法执行read、write操作。

fcntl函数：   获取、设置文件访问控制属性。

       int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );

       参2：

              F_SETLK (struct flock *) 设置文件锁（trylock）

              F_SETLKW (struct flock *) 设置文件锁（lock）W --> wait

              F_GETLK (struct flock *) 获取文件锁

       参3：

        struct flock {

              ...

              short l_type;          锁的类型：F_RDLCK 、F_WRLCK 、F_UNLCK

              short l_whence;       偏移位置：SEEK_SET、SEEK_CUR、SEEK_END

              off_t l_start;            起始偏移：1000

              off_t l_len;             长度：0表示整个文件加锁

              pid_t l_pid;            持有该锁的进程ID：(F_GETLK only)

              ...

         };

进程间文件锁示例

多个进程对加锁文件进行访问：                    

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

void sys_err(char *str)
{
    perror(str); exit(1);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    struct flock f_lock;

    if (argc < 2) {
        printf("./a.out filename\n"); exit(1);
    }
    if ((fd = open(argv[1], O_RDWR)) < 0)
        sys_err("open");

    //f_lock.l_type = F_WRLCK;        /*选用写琐*/
    f_lock.l_type = F_RDLCK;          /*选用读琐*/ 

    f_lock.l_whence = SEEK_SET;
    f_lock.l_start = 0;
    f_lock.l_len = 0;               /* 0表示整个文件加锁 */

    fcntl(fd, F_SETLKW, &f_lock);
    printf("get flock\n");
    sleep(10);

    f_lock.l_type = F_UNLCK;
    fcntl(fd, F_SETLKW, &f_lock);
    printf("un flock\n");

    close(fd);     return 0;
}        

运行结果：

ubuntu1604@ubuntu:~/wangqinghe/linux/20190821$ ./file_lock sem_pro.c

get flock

un flock

依然遵循“读共享、写独占”特性。但！如若进程不加锁直接操作文件，依然可访问成功，但数据势必会出现混乱。

【思考】：多线程中，可以使用文件锁吗？

多线程间共享文件描述符，而给文件加锁，是通过修改文件描述符所指向的文件结构体中的成员变量来实现的。