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Linux线程之读写锁小结

时间:2024-06-01 20:46:09浏览次数:33  
标签:rwlock thread Linux am tm 线程 time pthread 小结

读写锁(rwlock)与互斥锁(Mutex Lock)相比,有如下特点:

  • 更加细致的区分了读和写,给共享资源分别上了“读”锁和“写”锁。
  • “写”独占,“读”共享,“写”锁优先级更高
  • 如果共享资源在绝大多数情况下是“读”操作,可以提高程序的并发性能。

常用的函数原型总结如下:

pthread_rwlock_t rwlock (= PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER); // 定义读写锁的变量并初始化,一定要全局变量,如果使用了下述初始化函数,括号内静态初始化就可以取消
pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);                       // const pthread_rwlockattr_t *restrict attr,第二个参数默认为NULL
pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);                           // 上读锁,并进行读操作
pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);                           // 上写锁,并进行写操作,同一时间只有一把写锁,并与其他锁互斥
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);                           // 解锁,读和写的解锁函数都相同
pthread_rwlock_destroy(&rwlock);                          // 不用了就销毁读写锁

设计一个程序,程序中有3个线程,主线程A创建一个文本,每隔5s获取一次系统时间并写入到该文本中,另外两个线程B和C分别从文本中读取当前的时间和日期,子线程B输出系统时间"hh:mm:ss",子线程c输出系统日期"2024年05月31日”,要求使用读写锁实现互斥。 提示:主线程A获取写操作的锁,另外的线程分别获取读操作的锁,程序如下:

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

FILE *timefp;            // 以文件句柄为共享区
pthread_rwlock_t rwlock; // 定义读写锁的变量,一定要全局变量

// 需要用到的时间结构体,提前列出
//  struct tm {
//                 int tm_sec;    /* Seconds (0-60) */
//  int tm_min;   /* Minutes (0-59) */
//  int tm_hour;  /* Hours (0-23) */
//  int tm_mday;  /* Day of the month (1-31) */
//  int tm_mon;   /* Month (0-11) */
//  int tm_year;  /* Year - 1900 */
//  int tm_wday;  /* Day of the week (0-6, Sunday = 0) */
//  int tm_yday;  /* Day in the year (0-365, 1 Jan = 0) */
//  int tm_isdst; /* Daylight saving time */
//  }

void *funcB(void *arg) // B线程
{

    time_t tlocB = 0;
    while (1)
    {
        pthread_rwlock_rdlock(&rwlock); // 上锁,进行读操作
        timefp = fopen("/home/rice/0531/time.txt", "r+");
        fread(&tlocB, sizeof(time_t), 1, timefp);
        struct tm *tt = localtime(&tlocB);
        printf("I am thread B,the time is ===== %02d:%02d:%02d\n", tt->tm_hour, tt->tm_min, tt->tm_sec);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock); // 解锁,释放权限
        fclose(timefp);
        sleep(2); // 每隔两秒进行一次输出
    }
}
void *funcC(void *arg)
{
    time_t tlocC = 0;
    while (1)
    {
        pthread_rwlock_rdlock(&rwlock); // 上锁,进行读操作
        timefp = fopen("/home/rice/0531/time.txt", "rb+");
        fread(&tlocC, sizeof(time_t), 1, timefp);
        struct tm *tt = localtime(&tlocC);
        printf("I am thread C,the date is ===== %d年:%02d月:%02d日\n", tt->tm_year + 1900, tt->tm_mon + 1, tt->tm_mday);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock); // 解锁,释放权限
        fclose(timefp);
        sleep(2); // 每隔两秒进行一次输出
    }
}

int main()
{
    pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL); // 初始化读写锁

    pthread_t tidB, tidC;
    pthread_create(&tidB, NULL, funcB, NULL); // 创建线程
    pthread_create(&tidC, NULL, funcC, NULL);

    while (1) // 主线程每隔5秒获取一次系统时间
    {
        pthread_rwlock_wrlock(&rwlock); // 上锁,进行写操作

        timefp = fopen("/home/rice/0531/time.txt", "wb+"); // 打开文件,不存在就创建
        time_t tloc = time(NULL);
        fwrite(&tloc, sizeof(time_t), 1, timefp); // 将time原始数据存入文件
        fclose(timefp);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock); // 解锁,释放文件权限
        sleep(5);                       // 每隔5秒进行一次写入操作
    }

    // 等待B和C线程结束
    pthread_join(tidB, NULL);
    pthread_join(tidC, NULL);
    // 销毁读写锁
    pthread_rwlock_destroy(&rwlock);

    return 0;
}

输出结果如下:

I am thread B,the time is ===== 20:10:57
I am thread C,the date is ===== 2024年:06月:01日
I am thread B,the time is ===== 20:10:57
I am thread C,the date is ===== 2024年:06月:01日
I am thread C,the date is ===== 2024年:06月:01日
I am thread B,the time is ===== 20:10:57
I am thread B,the time is ===== 20:11:02
I am thread C,the date is ===== 2024年:06月:01日
I am thread B,the time is ===== 20:11:02
I am thread C,the date is ===== 2024年:06月:01日
...

标签:rwlock,thread,Linux,am,tm,线程,time,pthread,小结
From: https://www.cnblogs.com/cino/p/18226365

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