16、读写锁：原理、实现与线程取消处理

读写锁：原理、实现与线程取消处理

1. 读写锁简介

在多线程编程中，互斥锁（mutex lock）会阻止其他所有线程进入临界区，这个临界区通常涉及对线程间共享数据的访问或更新。然而，有时我们可以区分对数据的读取和修改操作。读写锁（read-write lock）就是为了解决这个问题而出现的，它允许在不同情况下对共享资源进行更细粒度的访问控制。

读写锁的分配规则如下：
- 只要没有线程持有写锁，任意数量的线程都可以持有读锁进行数据读取。
- 只有当没有线程持有读锁或写锁时，才能分配写锁进行数据修改。

简单来说，只要没有线程在读取或修改数据，任意数量的线程都可以对数据进行读访问；只有当没有其他线程在读数据时，才能对数据进行修改。

在一些应用中，数据的读取频率远高于修改频率，使用读写锁而非互斥锁可以带来好处。因为在任何给定时间允许多个读者同时访问数据，能提供更高的并发度，同时在数据修改时仍能保护数据不被其他读者或写者干扰。

这种对资源的访问共享方式也被称为共享 - 排他锁（shared-exclusive locking），获取读锁被称为共享锁，获取写锁被称为排他锁。这类问题（多个读者和一个写者）也被称为读者 - 写者问题（readers and writers problem）或读者 - 写者锁（readers-writer locks）。

一个常见的读写锁类比是访问银行账户。多个线程可以同时读取账户余额，但只要有一个线程想要更新余额，该线程必须等待所有读者完成读取，然后只有更新线程才能修改余额。在更新完成之前，不允许任何读者读取余额。

读写锁相关的函数由 Unix 98 定义，因为它