pthread_rwlock

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

#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; 
    char datas[MAXDATA];    
} 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>
");
        exit(0);
    }   
    readercount = atoi(argv[1]);  
    writercount = atoi(argv[2]);
    pthread_setconcurrency(readercount+writercount);
    for(i=0;i<writercount;++i)
        pthread_create(&tid_writer[i],NULL,writer,NULL);
    sleep(1);
    for(i=0;i<readercount;++i)
        pthread_create(&tid_reader[i],NULL,reader,NULL);
    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);
    printf("Reader begins read message.
");
    sleep(1);
    printf("Read message is: %s
",shared.datas);
    pthread_rwlock_unlock(&shared.rwlock);
    return NULL;
}

void *writer(void *arg)
{
    char datas[MAXDATA];
    pthread_rwlock_wrlock(&shared.rwlock);
    printf("Writers begings write message.
");
    printf("Enter the write message: 
");
    gets(datas);
    strcat(shared.datas,datas);
    pthread_rwlock_unlock(&shared.rwlock);
    return NULL;
}

打印输出

[root@localhost pthread_rwlock]# ./run 5 1
Writers begings write message.
Enter the write message: 
sdfs
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
[root@localhost pthread_rwlock]# 

我在read中加入sleep，看家其他read线程也进入了，表明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。

 另外请关注pthread_setconcurrency();

 最近在code review一些人的代码的时候，发现了一个问题，就是很少人关注pthread_setconcurrency()函数，其实这个函数在pthread中是一个很重要的函数。在linux下，如果你忽略了这个函数的使用，那么能够并发的线程数目由实现者来控制，对于系统调度的效率而言往往不是什么好的事情，因为默认的设置往往不是最佳的。
     更为糟糕的是，如果在某些系统中，如果你不调用pthread_setconcurrency()函数，那么系统中的运行的线程仅仅是第一个被创建的线程，其他线程根本不会被运行。比如在solaris 2。6中就有这些情况。为了在unix或者是linux系统上使移植更加的容易，请不要忘记在适当的地方调用次函数，清晰的告诉系统我们使用的线程个数。虽然在某些系统上，这个调用是徒劳的，但是它的使用增强的移植性！