Linux多线程魔法：探秘pthread_rwlock_t的神奇妙用

在Linux多线程编程中，保护共享资源是一个至关重要的任务。一个常见的场景是多个线程需要同时读取某个共享资源，但只有一个线程能够写入。这就是典型的读写锁（pthread_rwlock_t）的应用场景。在本文中，我们将深入探讨pthread_rwlock_t，以及通过示例代码演示如何使用它来保护线程间资源。

pthread_rwlock_t简介

pthread_rwlock_t 是Linux下的一种读写锁，用于在多线程环境下对共享资源进行读写操作的控制。它允许多个线程同时进行读操作，但在写操作时只允许一个线程访问，确保了数据的一致性和完整性。

(11) 初始化和销毁

首先，我们需要初始化和销毁读写锁：

#include 
 
  

pthread_rwlock_t rwlock;

int main() {
    pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);

    // 在程序结束时销毁读写锁
    pthread_rwlock_destroy(&rwlock);

    return 0;
}
 

(2) 读操作

读操作使用pthread_rwlock_rdlock函数进行加锁，使用pthread_rwlock_unlock函数进行解锁。多个线程可以同时加读锁，只要没有写锁。

void *reader(void *arg) {
    pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
    // 执行读操作
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
    return NULL;
}

(3) 写操作

写操作使用pthread_rwlock_wrlock函数进行加锁，使用pthread_rwlock_unlock函数进行解锁。在有写锁的情况下，不允许其他线程加写锁或读锁。

void *writer(void *arg) {
    pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
    // 执行写操作
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
    return NULL;
}

举个栗子

让我们通过一个示例来演示如何使用pthread_rwlock_t来保护线程间资源。假设我们有一个共享的数据结构，多个线程可以同时读取，但只有一个线程能够修改。我们将使用读写锁来实现这个需求。

#include 
 
  
#include 
  
    // 声明一个读写锁变量 pthread_rwlock_t rwlock; // 共享的数据 int shared_data = 0; // 读线程的函数 void *reader(void *arg) { while (1) { // 读线程尝试获取读锁 pthread_rwlock_rdlock(&rwlock); // 读取共享数据 printf("Reader: %d\n", shared_data); // 释放读锁 pthread_rwlock_unlock(&rwlock); // 等待一秒钟再次读取 sleep(1); } } // 写线程的函数 void *writer(void *arg) { while (1) { // 写线程尝试获取写锁 pthread_rwlock_wrlock(&rwlock); // 修改共享数据（增加） shared_data++; printf("Writer: Incremented shared_data to %d\n", shared_data); // 释放写锁 pthread_rwlock_unlock(&rwlock); // 等待两秒钟再次写入 sleep(2); } } int main() { // 创建读线程和写线程的线程句柄 pthread_t reader_thread, writer_thread; // 初始化读写锁 pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL); // 创建并启动读线程和写线程 pthread_create(&reader_thread, NULL, reader, NULL); pthread_create(&writer_thread, NULL, writer, NULL); // 等待读线程和写线程结束 pthread_join(reader_thread, NULL); pthread_join(writer_thread, NULL); // 销毁读写锁 pthread_rwlock_destroy(&rwlock); return 0; }
  
 

在这个示例中，我们创建了一个读线程和一个写线程，它们分别读取和修改shared_data。通过使用pthread_rwlock_t，我们确保了多个读线程可以同时读取shared_data，但只有一个写线程能够修改它，从而保护了线程间的资源。

总结

pthread_rwlock_t 是Linux下多线程编程中重要的工具，用于保护共享资源的读写操作。通过适当地使用读写锁，可以实现多个线程对共享资源的高效访问和保护，确保数据的完整性和一致性。在编写多线程应用程序时，请牢记合适的锁机制，以避免竞态条件和数据访问冲突的问题。

原文地址：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIzNTgzNjA3NA==&mid=2247484847&idx=1&sn=1222b402ea3bc3b34217431615e6d40d