浅尝辄止17-Linux基础-文件锁0

当程序猿向程序媛表白时，可能会出现一个糟糕的对话：
猿：“我不喜欢你”
媛：“我知道了”（拉黑）
猿：“还能喜欢谁呢？”——提示：！消息已发出，但被对方拒收了。

可以看出，这个猿犯了两个错误，一是第一句话没有标点，如果加个逗号，则被误解概率会降低（大概万分之一吧），二是没有给对话加锁，下面我们来加个锁。

猿：******表白开始（表白结束前请勿打断！）******
猿：“我不喜欢你，”
媛：“我知道了”（拉黑）——提示：对方表白未结束，请结束后再操作
猿：“还能喜欢谁呢？”
猿：******表白结束******
媛：“我知道了”（拉黑）

这样就完美了，双方都没有误解：）

简介

文件锁就像上面表白开始和结束的声明，在这个声明中间，其它人不可以动这个文件。
Linux文件锁有两种，分别是读锁（劝告/建议性锁）和写锁（排它/独占性锁），顾名思义，其他文件访问者可以知道是否有别人锁了文件，但是读锁不能阻止他修改文件。
Linux文件锁有两套实现，分别是FLOCK和POSIX，两套锁互相无影响。
文件锁主要有三套函数，分别是flock(2)，fcntl(2)和lockf(3)

函数名	实现类别	支持读锁	支持写锁	支持文件局部锁
flock	FLOCK	∨	Χ	Χ
lockf	POSIX	Χ	∨	∨
fcntl	POSIX	∨	∨	∨

从表中大概可以猜出来，lockf是用fcntl实现的库函数。

代码演示

只演示flock的使用

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char **argv){
    char *filename = "tmp";
    pid_t pid = fork();
    if (pid > 0){//父进程先锁文件，2s后放开
        int fd = open(filename, O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC, 0666);
        if (fd >= 0){
            int ret = flock(fd, LOCK_EX);
            if (!ret){
                printf("[%d] locked\n", getpid());
                sleep(2);
                printf("[%d] unlocked\n", getpid());
                ret = flock(fd,LOCK_UN);
            }
            sleep(1);
            close(fd);
        }
        waitpid(pid,NULL,0);
    }
    else if (pid == 0){//子进程1s后尝试锁文件
        int fd;
        sleep(1);
        fd = open(filename, O_WRONLY);
        if (fd >= 0){
            int ret;
            printf("[%d] opened\n", getpid());
            ret = flock(fd,LOCK_EX|LOCK_NB);
            if (ret) printf("[%d] lockf fail, %s\n", getpid(), strerror(errno));
            ret = write(fd, filename, sizeof(filename));
            if (ret == sizeof(filename)) printf("[%d] write success\n", getpid());
            else printf("[%d] lockf fail, %s\n", getpid(), strerror(errno));
            ret = flock(fd,LOCK_EX);
            if (!ret){
                printf("[%d] locked\n", getpid());
                printf("[%d] unlocked\n", getpid());
                ret = flock(fd,LOCK_UN);
            }
            close(fd);
        }
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    return 0;
}

输出

[55143] locked
[55144] opened
[55144] lockf fail, Resource temporarily unavailable
[55144] write success
[55143] unlocked
[55144] locked
[55144] unlocked

演示分析

55143为父进程（简称小三），55144为子进程（简称小四）。小三抢先上了锁，小四顺利地打开了文件，然后小四非阻塞上锁失败后，成功地写入了文件。最后小三解锁后，小四才成功获得了锁。
在上述过程中，小四虽然没有获得锁，但是也能成功地写入文件，这印证了它只是个劝告性锁。

关于另外两个函数，未完待续......