Linux多线程魔法：探秘pthread_rwlock_t的神奇妙用

原创

ithorizon 7个月前 (10-04) 阅读数 61 #Linux

引言

在多线程编程中，线程间的同步是一个至关重要的环节。在Linux系统中，pthread库提供了充足的同步机制，其中pthread_rwlock_t（读写锁）是一种高效且灵活的同步工具。本文将深入探讨pthread_rwlock_t的原理、用法以及在实际开发中的应用。

什么是pthread_rwlock_t

pthread_rwlock_t是一种读写锁，它允许多个线程同时读取资源，但只允许一个线程写入资源。这种锁特别适用于读多写少的场景，可以减成本时间程序的并发性能。

pthread_rwlock_t的原理

pthread_rwlock_t的内部实现通常采用共享计数和读写计数的行为。当线程尝试读取资源时，它会提高读计数；当线程完成读取后，它会减少读计数。如果读计数为0，则描述没有线程正在读取资源，此时可以允许线程写入资源。写入操作会锁定整个资源，直到写入完成。

以下是pthread_rwlock_t的读写操作流程：

读取操作：提高读计数，如果读计数为0，则阻塞等待直到写计数为0。

写入操作：提高写计数，如果写计数为0，则阻塞等待直到读计数为0。

释放操作：减少读计数或写计数，如果计数为0，则释放锁。

pthread_rwlock_t的使用方法

下面是使用pthread_rwlock_t的基本步骤：

初始化：使用pthread_rwlock_init()函数初始化一个pthread_rwlock_t对象。

加锁：使用pthread_rwlock_rdlock()或pthread_rwlock_wrlock()加锁。

解锁：使用pthread_rwlock_unlock()解锁。

销毁：使用pthread_rwlock_destroy()销毁pthread_rwlock_t对象。

示例代码


#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
pthread_rwlock_t rwlock;
void *reader(void *arg) {
    pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
    printf("Reader %ld is reading... ", (long)arg);
    sleep(1);
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
    return NULL;
}
void *writer(void *arg) {
    pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
    printf("Writer %ld is writing... ", (long)arg);
    sleep(1);
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
    return NULL;
}
int main() {
    pthread_t readers[3], writers[2];
    int i;
    pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);
    for (i = 0; i < 3; i++) {
        pthread_create(&readers[i], NULL, reader, (void *)(long)i);
    }
    for (i = 0; i < 2; i++) {
        pthread_create(&writers[i], NULL, writer, (void *)(long)i);
    }
    for (i = 0; i < 3; i++) {
        pthread_join(readers[i], NULL);
    }
    for (i = 0; i < 2; i++) {
        pthread_join(writers[i], NULL);
    }
    pthread_rwlock_destroy(&rwlock);
    return 0;
}