读写锁

　1、概述

　　读写锁与互斥量类似，不过读写锁允许更高的并行性。互斥量要么是锁住状态，要么是不加锁状态，而且一次只有一个线程对其加锁。读写锁可以有三种状态：读模式下加锁状态，写模式下加锁状态，不加锁状态。一次只有一个线程可以占有写模式的读写锁，但是多个线程可用同时占有读模式的读写锁。读写锁也叫做共享-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。

2、读写锁API

　　读写锁的数据类型为pthread_rwlock_t。如果这个类型的某个变量是静态分配的，那么可通过给它赋常值PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER来初始化它。

获取和释放读写锁：
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //获取一个读出锁
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //获取一个写入锁
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //释放一个写入锁或者读出锁
都返回：成功时为0，出错时为正的Exxx值
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwptr);
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwptr);
都返回：成功时为0，出错时为正的Exxx值

读写锁属性：
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *rwptr, const pthread_rwlockattr_t *attr)
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwptr);
都返回：成功时为0，出错时为正的Exxx值

int pthread_rwlockattr_init(pthread_rwlockattr_t *attr);
int pthread_rwlockattr_destroy(pthread_rwlockattr_t *attr);
都返回：成功时为0，出错时为正的Exxx值

int pthread_rwlockattr_getpshared(const pthread_rwlockattr_t *attr, int *valptr);
int pthread_rwlockattr_setpshared(pthread_rwlockattr_t *attr, int valptr);
都返回：成功时为0，出错时为正的Exxx值

读写锁在不同进程间共享：
PTHREAD_PROCESS_SHARED

线程取消
通过由对方调用函数pthread_cancel，一个线程可以被同一个进程内的任何其他线程所取消（cancel）：
int pthread_cancel(pthread_t tid);
都返回：成功时为0，出错时为正的Exxx值

为处理被取消的可能情况，任何线程可以安装（压入）和删除（弹出）清理处理程序：
void pthread_cleanup_push(void (*function)(void *), void *arg);
void pthread_cleanup_pop(int execute);
这些处理程序就是发生以下情况时被调用的函数：
1. 调用线程被取消（有某个线程调用pthread_cancel完成）
2. 调用线程自愿终止（或者通过调用pthread_exit，或者从自己的线程起始函数返回）

写个程序实现读者-写者问题，程序如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <errno.h>

#define MAXDATA     1024
#define MAXREDER    100
#define MAXWRITER   100
struct
{
    pthread_rwlock_t   rwlock;   //读写锁
    char datas[MAXDATA];          //共享数据域
}shared = {
    PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER
};

void *reader(void *arg);
void *writer(void *arg);

int main(int argc,char *argv[])
{
    int i,readercount,writercount;
    pthread_t tid_reader[MAXREDER],tid_writer[MAXWRITER];
    if(argc != 3)
    {
        printf("usage : <reader_writer> #<readercount> #<writercount>\n");
        exit(0);
    }
    readercount = atoi(argv[1]);  //读者个数
    writercount = atoi(argv[2]);   //写者个数
    pthread_setconcurrency(readercount+writercount);
    for(i=0;i<writercount;++i)
        pthread_create(&tid_writer[i],NULL,writer,NULL);
    sleep(1); //等待写者先执行
    for(i=0;i<readercount;++i)
        pthread_create(&tid_reader[i],NULL,reader,NULL);
    //等待线程终止
    for(i=0;i<writercount;++i)
        pthread_join(tid_writer[i],NULL);
    for(i=0;i<readercount;++i)
        pthread_join(tid_reader[i],NULL);
    exit(0);
}
void *reader(void *arg)
{
    pthread_rwlock_rdlock(&shared.rwlock);  //获取读出锁
    printf("Reader begins read message.\n");
    printf("Read message is: %s\n",shared.datas);
    pthread_rwlock_unlock(&shared.rwlock);  //释放锁
    return NULL;
}

void *writer(void *arg)
{
    char datas[MAXDATA];
    pthread_rwlock_wrlock(&shared.rwlock);  //获取写如锁
    printf("Writers begings write message.\n");
    printf("Enter the write message: \n");
    gets(datas);   //写入数据
    strcat(shared.datas,datas);
    pthread_rwlock_unlock(&shared.rwlock);  //释放锁
    return NULL;
}

程序执行结果如下所示：