Linux之线程-读写锁pthread_rwlock_t

**主要内容：
（1）互斥量及如何使用
（2）什么是死锁，如何解决
（3）什么是读写锁，如何使用**
（4）条件变量实现的生产消费者模型
（5）信号量实现的生产消费者模型

3.读写锁

特点：读共享，写独占，写优先级高。读写锁仍然是一把锁，有不同的状态：未加锁、读锁和写锁。

场景：适合读的线程较多的情况

1. 线程A加写锁成功，线程B请求读锁。--线程B阻塞
2. 线程A持有读锁，线程B请求写锁。--线程B阻塞
3. 线程A持有读锁，线程B请求读锁。--B加锁成功
4. 线程A持有读锁，然后线程B请求读锁，然后线程C请求写锁。--BC阻塞--A释放，C加锁--C释放B加锁
5. 线程A持有写锁，然后线程B请求读锁，然后线程C请求写锁。--BC阻塞--A释放，C加锁--C释放B加锁

函数原型：#include <pthread.h>

（1）读写锁初始化

• int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock,const pthread_rwlockattr_t *restrict attr);
• pthread_rwlock_t rwlock = PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER;

（2）摧毁读写锁

• int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);

（3）加读锁

• int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);  //成功返回0，错误返回an error number shall be returned to indicate the error.

•  int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);  //同上

（4）加写锁

• int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

（5）释放锁

• int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

示例：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>

pthread_rwlock_t rwlock = PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER;  //读写锁初始化
int beginnum = 1000;

void *thr_write(void *arg)
{
    while (1)
    {
        pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
        printf("------%s-----self----%lu---beginnum----%d\n",__FUNCTION__,pthread_self(),++beginnum);
        usleep(2000); //模拟占用时间
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
        usleep(4000);
    }
    
    return NULL;
}

void *thr_read(void *arg)
{
    while (1)
    {
        pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
        printf("------%s-----self----%lu---beginnum----%d\n",__FUNCTION__,pthread_self(),beginnum);
        usleep(2000); //模拟占用时间
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
        usleep(2000);
    }

    return NULL;

}

int main()
{
    int n =8, i = 0;
    pthread_t tid[8];  //5-read, 3-write
    for(i = 0; i < 5; i++)
    {
        pthread_create(&tid[i],NULL,thr_read,NULL);
    }

    for(i = 0; i < 3; i++)
    {
        pthread_create(&tid[i],NULL,thr_write,NULL);
    }

    for(i=0; i < 8; i++)
    {
        pthread_join(tid[i],NULL);
    }
    return 0;
}

输出：

~$ gcc rwlock.c -lpthread
~$ ./a.out
------thr_read-----self----140403159697152---beginnum----1000
------thr_read-----self----140403151304448---beginnum----1000
------thr_read-----self----140403126126336---beginnum----1000
------thr_read-----self----140403134519040---beginnum----1000
------thr_read-----self----140403142911744---beginnum----1000
------thr_write-----self----140403117733632---beginnum----1001
------thr_write-----self----140403109340928---beginnum----1002
------thr_write-----self----140403100948224---beginnum----1003
------thr_write-----self----140403117733632---beginnum----1004
------thr_write-----self----140403109340928---beginnum----1005
------thr_write-----self----140403100948224---beginnum----1006
------thr_write-----self----140403117733632---beginnum----1007
------thr_write-----self----140403109340928---beginnum----1008
------thr_write-----self----140403100948224---beginnum----1009
------thr_write-----self----140403117733632---beginnum----1010
------thr_write-----self----140403109340928---beginnum----1011
------thr_write-----self----140403100948224---beginnum----1012
------thr_write-----self----140403117733632---beginnum----1013