pthread 读写锁使用详解

pthread 读写锁使用

• 读写锁：提供了一种高效的机制来控制对共享资源的访问。允许多个线程同时读取共享资源，但只允许一个线程独占地写入访问。
• 适用于读取远远超过写入的场景下，因为写入操作需要独占地访问资源，可能会影响读取操作的性能。

pthread_rwlock_init

• 函数原型：

  int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *rwlock, const pthread_rwlockattr_t *attr);
  

  • rwlock：指向要初始化的读写锁对象的指针。
  • attr：可选的指向读写锁属性对象的指针，可以为 NULL。
  • 返回值：成功返回 0，失败返回错误代码。

• 用于初始化读写锁对象。

• 使用读写锁时，应该先初始化再使用，最后再销毁。

pthread_rwlock_destroy

• 函数原型：

  int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);
  

  • rwlock：指向要销毁的读写锁对象的指针。

• 用于销毁一个读写锁对象，释放相关的资源。

• 销毁读写锁之前，要确保没有任何线程正在持有该读写锁，否则会导致未定义的结果。

pthread_rwlock_rdlock

• 函数原型：

  int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
  

  • rwlock: 指向要获取的读写锁对象的指针。

• 用于获取读取锁。如果当前没有其他线程持有该锁对象的写入锁，则该函数成功返回0并立即返回；否则，该函数将阻塞等待直到写入操作完成，并且当前线程可以安全地读取共享资源。

• 允许多个线程同时读取共享资源，但不允许写入操作。

pthread_rwlock_rwlock

• 函数原型：

  int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
  

  • rwlock: 指向要获取的读写锁对象的指针。

• 用于获取写入锁，如果当前没有其他线程持有该锁对象的任何锁，则该函数成功返回0并立即返回；否则，该函数将阻塞等待直到其他线程释放该锁，然后当前线程可以独占地修改共享资源。

pthread_rwlock_unlock

• 函数原型：

  int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
  

  • rwlock: 指向要释放的读写锁对象的指针。

• 释放指定的读写锁对象的读取锁或写入锁。如果当前线程没有持有该锁，则该函数的行为是未定义的。

示例

• 以下示例演示了两个线程同时读取一个变量，一个线程独占地修改变量：

  #include 
  #include 
  #include 
  
  pthread_rwlock_t g_rwlock;
  
  void* thread1_func(void* arg)
  {
      int *var = (int*)arg;
  
      // 获取读取锁
      pthread_rwlock_rdlock(&g_rwlock);
  
      printf("thread1 read var is %d\n", *var);
  
      // 释放读取锁
      pthread_rwlock_unlock(&g_rwlock);
      return NULL;
  }
  
  void* thread2_func(void* arg)
  {
      int *var = (int*)arg;
  
      // 获取读取锁
      pthread_rwlock_rdlock(&g_rwlock);
  
      printf("thread2 read var is %d\n", *var);
  
      // 释放读取锁
      pthread_rwlock_unlock(&g_rwlock);
      return NULL;
  }
  
  void* thread3_func(void* arg)
  {
      int *var = (int*)arg;
  
      // 获取写入锁
      pthread_rwlock_wrlock(&g_rwlock);
  
      *var = 100;
      printf("thread3 write var is %d\n", *var);
  
      // 释放写入锁
      pthread_rwlock_unlock(&g_rwlock);
      return NULL;
  }
  
  int main()
  {
      // 初始化读写锁
      pthread_rwlock_init(&g_rwlock, NULL);
  
      // 创建线程
      int var = 10;
      pthread_t th1;
      pthread_t th2;
      pthread_t th3;
      pthread_create(&th1, NULL, thread1_func, &var);
      pthread_create(&th2, NULL, thread2_func, &var);
      pthread_create(&th3, NULL, thread3_func, &var);
  
      // 等待线程结束
      pthread_join(th1, NULL);
      pthread_join(th2, NULL);
      pthread_join(th3, NULL);
  
      // 销毁读写锁
      pthread_rwlock_destroy(&g_rwlock);
      return 0;
  }