C语言pthread读写锁

Pthread 是 POSIX threads 的简称，是POSIX的 线程标准 。pthread读写锁把对共享资源的访问者分为读者和写者，读者只对共享资源进行读访问，写者只对共享资源进行写操作。在互斥机制，读者和写者都需要独立独占互斥量以独占共享资源，在读写锁机制下，允许同时有多个读者读访问共享资源，只有写者才需要独占资源。相比互斥机制，读写机制由于允许多个读者同时读访问共享资源，进一步提高了多线程的并发度。

1.读写锁机制：

• 写者：写者使用写锁，如果当前没有读者，也没有其他写者，写者立即获得写锁；否则写者将等待，直到没有读者和写者。
• 读者：读者使用读锁，如果当前没有写者，读者立即获得读锁；否则读者等待，直到没有写者。 

2.读写锁特性：

• 同一时刻只有一个线程可以获得写锁，同一时刻可以有多个线程获得读锁。
• 读写锁出于写锁状态时，所有试图对读写锁加锁的线程，不管是读者试图加读锁，还是写者试图加写锁，都会被阻塞。
• 读写锁处于读锁状态时，有写者试图加写锁时，之后的其他线程的读锁请求会被阻塞，以避免写者长时间的不写锁。

3.读写锁基本函数：

        头文件： # include<pthread.h>

• 读写锁初始化：

        int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t * rwlock,  const pthread_rwlockattr_t *  attr);

        该函数第一个参数为读写锁指针，第二个参数为读写锁属性指针。函数按读写锁属性对读写锁进行初始化。

• 加读锁：

        int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

        该函数参数为读写锁指针。函数用于对读写锁加读锁。

• 加写锁：

        int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

        该函数参数为读写锁指针。函数用于对读写锁加写锁。

• 释放读写锁：

        int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

        该函数参数为读写锁指针。函数用于释放读写锁，包括读锁与写锁。

• 销毁读写锁：

        int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);

        该函数参数为读写锁指针。函数用于销毁读写锁。

 4.牛刀小试：

        示例使用读写锁，对共享资源data进行读写同步，线程readerM，readerN为读者线程，线程writerA，writerB为写者线程。       

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

pthread_t t1;           //pthread_t变量t1，用于获取线程1的ID
pthread_t t2;           //pthread_t变量t2，用于获取线程2的ID
pthread_rwlock_t rwlock;             //声明读写锁
int data=1;                          //共享资源
void* readerM(void* arg)
{
	while(1)
	{
	pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);    //读者加读锁
	printf("M 读者读出: %d \n",data);   //读取共享资源
	pthread_rwlock_unlock(&rwlock);    //读者释放读锁
	sleep(1200);
	}
	return NULL;
}
void* readerN(void* arg)
{
	while(1)
	{
	pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
	printf(" N读者读出: %d \n",data);
	pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
	Sleep(700);
	}
	return NULL;
}
void* writerA(void* arg)
{
	while(1)
	{
	pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);      //写者加写锁
	data++;                              //对共享资源写数据
	printf("	A写者写入: %d\n",data);
	pthread_rwlock_unlock(&rwlock);      //释放写锁
	sleep(2000);
	}
	return NULL;
}
void* writerB(void* arg)
{
	while(1)
	{
	pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
	 data++;
	printf("	B写者写入: %d\n",data);
	pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
	Sleep(2000);
	}
	return NULL;
}
void main(int argc,char** argv)
{
	pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);   //初始化读写锁
    
    pthread_create(&t1,NULL,readerM,NULL);
	pthread_create(&t1,NULL,readerN,NULL);
	pthread_create(&t2,NULL,writerA,NULL);
	pthread_create(&t2,NULL,writerB,NULL);

	pthread_rwlock_destroy(&rwlock);      //销毁读写锁

	sleep(10000000);
	return;
}