3.11、读写锁

1.读写锁的相关介绍

• 当有一个线程已经持有互斥锁时，互斥锁将所有试图进入临界区的线程都阻塞住。但是考虑一种情形，当前持有互斥锁的线程只是要读访问共享资源，而同时有其它几个线程也想读取这个共享资源，但是由于互斥锁的排它性，所有其它线程都无法获取锁，也就无法读访问共享资源了，但是实际上多个线程同时读访问共享资源并不会导致问题。
• 在对数据的读写操作中，更多的是读操作，写操作较少，例如对数据库数据的读写应用。为了满足当前能够允许多个读出，但只允许一个写入的需求，线程提供了读写锁来实现。
• 读写锁的特点：
  • 如果有其它线程读数据，则允许其它线程执行读操作，但不允许写操作。
  • 如果有其它线程写数据，则其它线程都不允许读、写操作。
  • 写是独占的，写的优先级高

2.读写锁相关操作函数

• 读写锁的类型 pthread_rwlock_t
• int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock, const pthread_rwlockattr_t *restrict attr);
• int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);
• int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
• int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
• int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
• int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
• int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

3.读写锁代码举例

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

// 定义8个线程，3个写数据，5个读数据

// 定义全局变量
int num = 1;

// 定义读写锁
pthread_rwlock_t rwlock;

void * write(void * arg)
{
    while (1)
    {
        pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
        num ++ ;
        printf("+++write tid: %ld, num: %d\n", pthread_self(), num);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
        usleep(100);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

void * read(void * arg)
{
    while (1)
    {
        pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
        printf("===read tid: %ld, num: %d\n", pthread_self(), num);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
        usleep(100);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

int main()
{
    // 初始化读写锁
    pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);

    // 定义写的线程id
    pthread_t wtid[3], rtid[5];

    // 创建写线程
    for (int i = 0; i < 3; i ++ )
    {
        pthread_create(&wtid[i], NULL, write, NULL);
    }

    // 创建读线程
    for (int i = 0; i < 5; i ++ )
    {
        pthread_create(&rtid[i], NULL, read, NULL);
    }

    // 建议把线程分离换成pthread_join()操作

    // 设置写线程分离
    for (int i = 0; i < 3; i ++ )
    {
        pthread_detach(wtid[i]);
    }

    // 设置读线程分离
    for (int i = 0; i < 5; i ++ )
    {
        pthread_detach(rtid[i]);
    }

    // 释放读写锁
    // 但是子线程没结束的时候就释放锁可以吗？
    // 当所有进程没有持有锁的才能被释放
    // 学习中存在疑问
    pthread_rwlock_destroy(&rwlock);

    // 退出主线程
    pthread_exit(NULL);
    
    return 0;
}

4.man文档中无法查看相关函数怎么办

1. 先输入命令 sudo apt-get update
   • 如果出现以下一些问题

错误:1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu bionic InRelease
  无法解析域名“mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn”
错误:2 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu bionic-updates InRelease
  无法解析域名“mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn”
错误:3 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu bionic-backports InRelease
  无法解析域名“mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn”
错误:4 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu bionic-security InRelease
  无法解析域名“mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn”
错误:5 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu bionic-proposed InRelease
  无法解析域名“mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn”
正在读取软件包列表... 完成
正在分析软件包的依赖关系树       
正在读取状态信息... 完成       
所有软件包均为最新。
W: 无法下载 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/dists/bionic/InRelease  无法解析域名“mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn”
W: 无法下载 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/dists/bionic-updates/InRelease  无法解析域名“mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn”
W: 无法下载 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/dists/bionic-backports/InRelease  无法解析域名“mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn”
W: 无法下载 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/dists/bionic-security/InRelease  无法解析域名“mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn”
W: 无法下载 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/dists/bionic-proposed/InRelease  无法解析域名“mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn”
W: 部分索引文件下载失败。如果忽略它们，那将转而使用旧的索引文件。

• 解决办法

1. sudo vim /etc/resolv.conf # 添加如下内容
nameserver 8.8.8.8
nameserver 127.0.0.1
options edns0
 
2. 输入Esc，:wq，保存并退出
 
3. sudo /etc/init.d/networking restart

2. 解决以上问题之后输入命令sudo apt-get install manpages-posix-dev即可。