Linux 文件锁

1 为什么用文件锁

文件是一种共享资源,多个进程对同一文件进行操作的时候,必然涉及到竞争状态，因此引入了文件锁实现对共享资源的访问进行保护的机制，通过对文件上锁， 来避免访问共享资源产生竞争状态。

2 文件锁用法

(1)参考文档:
man 2 fcntl

(2)头文件：
#include
#include

(3)函数定义：
int fcntl(int fd, int cmd, … /* arg */ );

(4)参数：

cmd 取值:
F_GETLK 获取锁
F_SETLK 设置锁
F_SETLKW 同步设置锁

(5)文件锁struct flock的定义:

struct flock {
	short l_type; 		//锁的类型(F_RDLCK(读锁), F_WRLCK(写锁),  F_UNLCK (解锁))
	off_t l_start; 		//指明文件加锁的开始位置(同l_whence)
	short l_whence;		//标志文件锁的初始位置(SEEK_SET, SEEK_CUR,  SEEK_END) 
	off_t l_len; 		//加锁的长度(字节), 0表示整个文件 
	pid_t l_pid; 		//是加锁进程的进程 id。
}

3应用举例

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

#define FILE_NAME "flock_demo.txt"

int flock_set(int fd, int type) {

	printf("进程pid=%d 来啦!\n",getpid());
	//创建文件锁
	struct flock fflock;
	memset(&fflock,0,sizeof(struct flock));

	fcntl(fd,F_GETLK,&fflock);//文件已经获过取锁了
	if (fflock.l_type != F_UNLCK) {//文件已上锁
		if (fflock.l_type == F_RDLCK) {//文件的上读锁
			printf("抱歉,进程%d已经加上读锁!\n",fflock.l_pid);
		}
		else if(fflock.l_type == F_WRLCK)//文件上写锁
		{
			printf("抱歉,进程%d已经加上写锁!\n", fflock.l_pid);
		} 
	}
	
	//配置文件锁
	fflock.l_type = type;		//锁的类型
	fflock.l_whence = SEEK_SET;	//文件头
	fflock.l_start = 0;			//锁字节为单位的偏移
	fflock.l_len = 0;			//锁多长内容(0表示整的文件)
	fflock.l_pid = -1;

	if (fcntl(fd,F_SETLKW, &fflock)<0)
	{
		printf("上锁失败!\n");
		return -1;
	}
	
	switch (fflock.l_type)
	{
	case F_RDLCK:
		printf("进程%d加上读锁成功!\n", getpid());
		break;

	case F_WRLCK:
		printf("进程%d加上写锁成功!\n", getpid());
		break;

	case F_UNLCK:
		printf("进程%d已解锁成功!\n", getpid());
		break;
	default:
		break;
	}
	printf("进程pid=%d退出\n",getpid());
	return 0;
}

int main(void) {

	int fd=0;
	fd = open(FILE_NAME,O_RDWR|O_CREAT,0666);
	if (fd<0) {
		fprintf(stderr,"打开文件%s失败,错误原因%s\n", FILE_NAME,strerror(errno));
		exit(-1);
	}

	flock_set(fd, F_WRLCK);	//对打开的文件写锁
	getchar();
	flock_set(fd, F_UNLCK);	//对打开的文件解锁
	getchar();

	close(fd);
	return 0;
}

运行效果:

注意:可以同时对文件进行加读锁不受影响,单对文件加写锁则会互斥