读者写者问题

前言：上面一篇，我们介绍了互斥锁，这儿的读者写者问题需要用到自旋锁。

为什么会有自旋锁

在编写多线程的时候，有些公共数据读的概率远远大于修改的几率。通常而言，在读的过程中，往往伴随着查找的操作，中间耗时很长。给这种代码段加锁，会极大地降低我们程序的效率。我们引入了读写锁即自旋锁处理这种多读少写的情况。

2.什么是自旋锁
（1）它把对共享资源的访问者划分成读者和写者，读者只对共享资源进行读访问，写者则需要对共享资源进行写操作。
（2）这种锁相对于自旋锁而言，能提高并发性。
（3）在多处理器系统中：
a.对于读者：它允许同时有多个读者来访问共享资源，最大可能的读者数为实际的逻辑CPU数。
b.对于写者：写者是排他性的，一个读写锁同时只能有一个写者或多个读者（与CPU数相关），但不能同时既有读者又有写者。

3.相关函数





（基于写者）


（基于读者）

成功返回0，失败返回错误码。

4.代码实现

//test.c
1 #include<stdio.h>
2 #include<pthread.h>
3
4 pthread_rwlock_t lock;
5 int g_val=0;
6
7 void* read(void* arg)
8 {
9     while(1)
10     {
11         if(pthread_rwlock_rdlock(&lock)!=0)
12         {
13            printf("writer is writing,reader waiting...\n");
14         }
15         else
16         {
17             printf("reader%d read val is:%d\n",(int)arg,g_val);
18             pthread_rwlock_unlock(&lock);
19         }
20         sleep(1);
21     }
22 }
23 void* write(void* arg)
24 {
25     while(1)
26     {
27         if(pthread_rwlock_trywrlock(&lock)!=0)
28         {
29             printf("reader is reading,writer waiting...\n");
30             sleep(1);
31         }
32         else
33         {
34             g_val++;
35             printf("writer%d write val is:%d\n",(int)arg,g_val);
36             pthread_rwlock_unlock(&lock);
37         }
38         sleep(1);
39     }
40 }
41 int main()
42 {
43     pthread_rwlock_init(&lock,NULL);
44     pthread_t writer1;
45     pthread_t writer2;
46
47     pthread_t reader1;
48     pthread_t reader2;
49     pthread_t reader3;
50
51     pthread_create(&writer1,NULL,write,(void*)1);
52     pthread_create(&writer2,NULL,write,(void*)2);
53     pthread_create(&reader1,NULL,read,(void*)1);
54     pthread_create(&reader2,NULL,read,(void*)2);
55     pthread_create(&reader3,NULL,read,(void*)3);
56
57     pthread_join(writer1,NULL);
58     pthread_join(writer2,NULL);
59     pthread_join(reader1,NULL);
60     pthread_join(reader2,NULL);
61     pthread_join(reader3,NULL);
62
63     pthread_rwlock_destroy(&lock);
64
65     return 0;
66 }

//makefile
1 test:test.c
2     gcc -o $@ $^ -lpthread
3 .PHONY:clean
4 clean:
5     rm -f test

输出结果：




5.结果分析：
由输出的结果知道，read中的

printf("writer is writing,reader waiting...\n");

和write中的

printf("reader is reading,writer waiting...\n");

从未输出过知道，自旋锁设定为写的优先级高于读