读写锁

读写锁比mutex有更高的适用性，可以多个线程同时占用读模式的读写锁，但是只能一个线程占用写模式的读写锁。

1. 当读写锁是写加锁状态时，在这个锁被解锁之前，所有试图对这个锁加锁的线程都会被阻塞；
2. 当读写锁在读加锁状态时，所有试图以读模式对它进行加锁的线程都可以得到访问权，但是以写模式对它进行枷锁的线程将阻塞；
3. 当读写锁在读模式锁状态时，如果有另外线程试图以写模式加锁，读写锁通常会阻塞随后的读模式锁请求，这样可以避免读模式锁长期占用，而等待的写模式锁请求长期阻塞；
这种锁适用对数据结构进行读的次数比写的次数多的情况下，因为可以进行读锁共享。

API接口说明：
1) 初始化和销毁

#include <pthread.h>

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

成功则返回0, 出错则返回错误编号.

2) 读加锁和写加锁
获取锁的两个函数是阻塞操作

#include <pthread.h>

int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 

成功则返回0, 出错则返回错误编号.

3) 非阻塞获得读锁和写锁
非阻塞的获取锁操作, 如果可以获取则返回0, 否则返回错误的EBUSY.

#include <pthread.h>

int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

成功则返回0, 出错则返回错误编号.

<span style="font-size:18px;"> /**
*读者写者问题
*问题描述
*1)允许多位读者同时访问某数据，但是同一时间，只允许一位写者写入数据
*2)当没有读者在读取数据的时候，才允许写者写入数据
*3)当有写者正在写入数据的时候，不允许读者进行数据的读写
*History:
*2010/03/16    huangwei    First release
*/

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

#define        READER_MAX    3        /*最多允许多少人一起读取数据*/
#define        WRITER_MAX    2        /*最多允许多少人写数据*/

pthread_rwlock_t    rw_lock;        /*读写锁*/

/**
*reader_thread - 模拟读者进行数据读取
*@arg :  没有使用
*/

void* reader_thread(void *arg)
{
    while(1) {
        /*尝试加只读锁*/        
        if(pthread_rwlock_tryrdlock(&rw_lock)) {
            /*加只读锁不成功，打印信息，1秒钟后继续尝试*/
            printf("读\t者%u暂时不能读取数据.\n", (unsigned int)pthread_self());
            sleep(1);
        } else {
            /*加只读锁成功，显示哪位读者正在进行数据读取*/
            printf("读\t者%u正在读取数据.\n", (unsigned int)pthread_self());
            sleep(3);    /*读者正在读取数据*/
            printf("读\t者%u读取数据完毕.\n", (unsigned int)pthread_self());
            pthread_rwlock_unlock(&rw_lock); /*解只读锁*/
            sleep(3);    /*休息一段时间后再尝试进行数据读取*/
        }    
    }
}

/**
*writer_thread -  模拟写者写入数据
*@arg : 没有使用
*/

void* writer_thread(void *arg)
{
    while(1) {
        /*尝试加写锁*/
        if(pthread_rwlock_trywrlock(&rw_lock)) {
            /*加写锁不成功，输出信息，2秒后再继续尝试*/
            printf("写者%u暂时不能写入数据\n", (unsigned int)pthread_self());
            sleep(2);
        } else {
            /*加写锁成功，显示目前哪为写者正在进行数据写入*/
            printf("写者%u正在写入数据.\n", (unsigned int)pthread_self());
            sleep(4);    /*写者正在写入数据*/
            printf("写者%u写入数据完毕.\n", (unsigned int)pthread_self());
            pthread_rwlock_unlock(&rw_lock);
            sleep(4);    /*休息一段时间后再尝试进行数据写入*/
        }
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    pthread_t reader, writer;
    int i = 0; 
    pthread_rwlock_init(&rw_lock, NULL);
    for(i = 0; i < READER_MAX; i++)    
        pthread_create(&reader, NULL, (void *)reader_thread, NULL);
    for(i = 0; i < WRITER_MAX; i++)
        pthread_create(&writer, NULL, (void *)writer_thread, NULL);
    sleep(10); //程序运行10s后退出
	//如果线程可以自己结束的话，可以用pthread_join(readr,NULL);等待线程结束后，主线程再结束
    return 0;
}</span>