线程与同步之三——读写锁

特性：

    读写锁也叫共享——排他锁，因为有3种状态, 所以可以有更高的并行性。使用mutex，它的状态要么处于锁住和未锁状态，只有一个线程可以上锁。而读写锁有更多的状态：在读状态锁住，在写状态锁住，未锁住。只有一个线程可以获得写锁，多个线程可以同时获得读锁。

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。

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, 但是如果线程希望以写模式对此锁进行加锁, 它必须阻塞直到所有的线程释放锁。

通常, 当读写锁处于读模式锁住状态时, 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。

 

适用性：

    读写锁适合读比写频繁情形。读写锁和互斥量一样也需要在使用前初始化，在释放他们内存的时候销毁。

 

初始化和销毁：

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

    int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *restrict rwlock);

    一个读写锁可以调用pthread_rwlock_init来初始化，我们可以传递NULL作为attr的参数，这样会使用读写锁的默认属性。我们可以调用pthread_rwlock_destroy来清理，销毁它所占的内存空间。

 

读和写：

    int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);  

    int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);  

    实现上可能会对读写锁中读模式的锁锁住次数有一定的限制，所以我们需要检查返回值，以确定是否成功。而其他的两个函数会返回错误，但是只要我们的锁设计的恰当，我们可以不必做检查。

 

非阻塞的函数为：

    int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);  

    int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

    当锁成功获取时，返回0，否则返回EBUSY。这两个函数可以避免死锁。

    如果针对未初始化的读写锁调用进行读写操作，则结果是不确定的。

 

释放：

    int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

    用来释放在 rwlock 引用的读写锁对象中持有的锁。

    如果调用线程未持有读写锁 rwlock，或者针对未初始化的读写锁调用该函数，则结果是不确定的。

 

例子：

#define   _XOPEN_SOURCE   500  

#include   <pthread.h>  

#define   PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER_READ_PREF { {0, 0}, 0, NULL, NULL, NULL,
PTHREAD_RWLOCK_PREFER_READER_NP,   PTHREAD_PROCESS_PRIVATE   }  

   

  static   pthread_rwlock_t   a   =   PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER;  

   

  void   *route_3   (void   *p)  

  {   

        sleep(2);   

        printf("locking   3   =   %d\n",   pthread_rwlock_rdlock(&a));   

        pause();   

        return   NULL;  

  }  

   

  void   *route_2   (void   *p)  

  {   

        sleep(1);   

        printf("locking   2   =   %d\n",   pthread_rwlock_wrlock(&a));   

        pause();   

        return   NULL;  

  }  

   

  void   *route_1   (void   *p)  

  {   

        printf("locking   1   =   %d\n",   pthread_rwlock_rdlock(&a));   

        pause();   

        return   NULL;  

  }  

   

  main()  

  {