读写锁

一.读写锁

读写锁实际是一种特殊的自旋锁，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。这种锁相对于自旋锁而言，能提高并发性，因为在多处理器系统中，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。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。

如果读写锁当前没有读者，也没有写者，那么写者可以立刻获得读写锁，否则它必须自旋在那里，直到没有任何写者或读者。如果读写锁没有写者，那么读者可以立即获得该读写锁，否则读者必须自旋在那里，直到写者释放该读写锁。
1. 特性:
一次只有一个线程可以占有写模式的读写锁, 但是可以有多个线程同时占有读模式的读写锁. 正是因为这个特性,
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.
2. 适用性:
读写锁适合于对数据结构的读次数比写次数多得多的情况. 因为, 读模式锁定时可以共享, 以写模式锁住时意味着独占, 所以读写锁又叫共享-独占锁.

3. 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);

实现一个读者和一个写者问题：
#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
pthread_rwlock_t rw_lock;
int g_val=0;
void* writer(void* arg)
{
while(1)
{
pthread_rwlock_wrlock(&rw_lock);//以读方式加锁
g_val++;
pthread_rwlock_unlock(&rw_lock);
sleep(2);
}
}
void* reader(void* arg)
{
while(1)
{
pthread_rwlock_rdlock(&rw_lock);//以写方式加锁
printf("%d\n",g_val);

pthread_rwlock_unlock(&rw_lock);
sleep(2);
}
}

int main()
{
pthread_rwlock_init(&rw_lock,NULL);
pthread_t tid1,tid2;
pthread_create(&tid1,NULL,writer,NULL);
pthread_create(&tid2,NULL,reader,NULL);
pthread_join(tid1,NULL);
pthread_join(tid2,NULL);
pthread_rwlock_destroy(&rw_lock);
return 0;
}
程序分析：
要么读者读，要么写着写，但不能一直读，否则写者饥饿，写者也不能一直写造成读者饥饿。