讀寫鎖

　1、概述

　　讀寫鎖與互斥量類似，不過讀寫鎖允許更高的並行性。互斥量要么是鎖住狀態，要么是不加鎖狀態，而且一次只有一個線程對其加鎖。讀寫鎖可以有三種狀態：讀模式下加鎖狀態，寫模式下加鎖狀態，不加鎖狀態。一次只有一個線程可以占有寫模式的讀寫鎖，但是多個線程可用同時占有讀模式的讀寫鎖。讀寫鎖也叫做共享-獨占鎖，當讀寫鎖以讀模式鎖住時，它是以共享模式鎖住的，當它以寫模式鎖住時，它是以獨占模式鎖住的。

2、讀寫鎖API

　　讀寫鎖的數據類型為pthread_rwlock_t。如果這個類型的某個變量是靜態分配的，那么可通過給它賦常值PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER來初始化它。

獲取和釋放讀寫鎖：
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //獲取一個讀出鎖
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //獲取一個寫入鎖
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //釋放一個寫入鎖或者讀出鎖
都返回：成功時為0，出錯時為正的Exxx值
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwptr);
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwptr);
都返回：成功時為0，出錯時為正的Exxx值

讀寫鎖屬性：
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *rwptr, const pthread_rwlockattr_t *attr)
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwptr);
都返回：成功時為0，出錯時為正的Exxx值

int pthread_rwlockattr_init(pthread_rwlockattr_t *attr);
int pthread_rwlockattr_destroy(pthread_rwlockattr_t *attr);
都返回：成功時為0，出錯時為正的Exxx值

int pthread_rwlockattr_getpshared(const pthread_rwlockattr_t *attr, int *valptr);
int pthread_rwlockattr_setpshared(pthread_rwlockattr_t *attr, int valptr);
都返回：成功時為0，出錯時為正的Exxx值

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <errno.h>

#define MAXDATA     1024
#define MAXREDER    100
#define MAXWRITER   100
struct
{
    pthread_rwlock_t   rwlock; 
    char datas[MAXDATA];    
} shared = { 
    PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER
};

void *reader(void *arg);
void *writer(void *arg);

int main(int argc,char *argv[])
{
    int i,readercount,writercount;
    pthread_t tid_reader[MAXREDER],tid_writer[MAXWRITER];
    if(argc != 3)
    {   
        printf("usage : <reader_writer> #<readercount> #<writercount>\n");
        exit(0);
    }   
    readercount = atoi(argv[1]);  
    writercount = atoi(argv[2]);
    pthread_setconcurrency(readercount+writercount);
    for(i=0;i<writercount;++i)
        pthread_create(&tid_writer[i],NULL,writer,NULL);
    sleep(1);
    for(i=0;i<readercount;++i)
        pthread_create(&tid_reader[i],NULL,reader,NULL);
    for(i=0;i<writercount;++i)
        pthread_join(tid_writer[i],NULL);
    for(i=0;i<readercount;++i)
        pthread_join(tid_reader[i],NULL);
    exit(0);
}
void *reader(void *arg)
{
    pthread_rwlock_rdlock(&shared.rwlock);
    printf("Reader begins read message.\n");
    sleep(1);
    printf("Read message is: %s\n",shared.datas);
    pthread_rwlock_unlock(&shared.rwlock);
    return NULL;
}

void *writer(void *arg)
{
    char datas[MAXDATA];
    pthread_rwlock_wrlock(&shared.rwlock);
    printf("Writers begings write message.\n");
    printf("Enter the write message: \n");
    gets(datas);
    strcat(shared.datas,datas);
    pthread_rwlock_unlock(&shared.rwlock);
    return NULL;
}

 

打印輸出

[root@localhost pthread_rwlock]# ./run 5 1
Writers begings write message.
Enter the write message: 
sdfs
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
[root@localhost pthread_rwlock]# 

我在read中加入sleep，看家其他read線程也進入了，表明一次只有一個線程可以占有寫模式的讀寫鎖，但是多個線程可用同時占有讀模式的讀寫鎖。

 另外請關注pthread_setconcurrency();

 最近在code review一些人的代碼的時候，發現了一個問題，就是很少人關注pthread_setconcurrency()函數，其實這個函數在pthread中是一個很重要的函數。在linux下，如果你忽略了這個函數的使用，那么能夠並發的線程數目由實現者來控制，對於系統調度的效率而言往往不是什么好的事情，因為默認的設置往往不是最佳的。
     更為糟糕的是，如果在某些系統中，如果你不調用pthread_setconcurrency()函數，那么系統中的運行的線程僅僅是第一個被創建的線程，其他線程根本不會被運行。比如在solaris 2。6中就有這些情況。為了在unix或者是linux系統上使移植更加的容易，請不要忘記在適當的地方調用次函數，清晰的告訴系統我們使用的線程個數。雖然在某些系統上，這個調用是徒勞的，但是它的使用增強的移植性！