Linux系统编程多线程之读写锁讲解

一.前言

1.当有一个线程已经持有互斥锁时，互斥锁将所有试图进入临界区的线程都阻塞住。但是考虑一种情形，
当前持有互斥锁的线程只是要读访问共享资源，而同时有其它几个线程也想读取这个共享资源，但是由于互斥锁的排它性，
所有其它线程都无法获取锁，也就无法读访问共享资源了，但是实际上多个线程同时读访问共享资源并不会导致问题.

2.在对数据的读写操作中，更多的是读操作，写操作较少，例如对数据库数据的读写应用为了满足当前能够允许多个读出，
但只允许一个写入的需求，线程提供了读写锁来实现。

3.读写锁的特点:
    1.如果有其它线程读数据，则允许其它线程执行读操作，但不允许写操作。
    2.如果有其它线程写数据，则其它线程都不允许读、写操作。
    3.写是独占的，写的优先级高

 读写锁的常见函数:
    int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock,const pthread_rwlockattr_t*restrict attr);
    
    int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t*rwlock);
    
    int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t*rwlock);
    
    int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t*rwlock);
    
    int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t*rwlock);
    
    int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t*rwlock);
    
    int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t*rwlock);

 二.实例代码

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

    int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t*rwlock);
    
    int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t*rwlock);
    
    int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t*rwlock);
    
    int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t*rwlock);
    
    int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t*rwlock);
    
    int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t*rwlock);
*/

/*
案例：8个线程操作同一个全局变量
      3个线程不定时写这个全局变量，5个线程不定时读这个全局变量
*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

//创建一个共享资源
int num = 1;
pthread_mutex_t mutex;
pthread_rwlock_t rwlock;
void * writeNum(void *arg)
{
    while(1)
    {
        // pthread_mutex_lock(&mutex);
        pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
        num++;
        printf("++write,tid:%ld,num:%d\n",pthread_self(),num);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
        usleep(100);
    }
    return NULL;
}
void * readNum(void *arg)
{
    while(1)
    {
        // pthread_mutex_lock(&mutex);
        pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
        printf("=====read,tid:%ld,num:%d\n",pthread_self(),num);
        // pthread_mutex_unlock(&mutex);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
        usleep(100);
    }
    return NULL;
}
int main()
{
    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
    pthread_rwlock_init(&rwlock,NULL);
    pthread_t wtids[3],rtids[5];
    for(int i = 0; i < 3; i++)
    {
        pthread_create(&wtids[i],NULL,writeNum,NULL);
    }
    for(int i = 0; i < 5; i++)
    {
        pthread_create(&rtids[i],NULL,readNum,NULL);
    }
    //设置线程分离
    for(int i = 0; i < 3; i++)
    {
        pthread_detach(wtids[i]);
    }
    for(int i = 0; i < 5; i++)
    {
        pthread_detach(rtids[i]);
    }

    pthread_exit(NULL);
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_rwlock_destroy(&rwlock);
    return 0;
}