利用信号量与全局变量实现读写锁,信号量只有获取信号量与释放信号量两个函数可用,不能使用信号量库与线程库,C语言代码实现过程
时间: 2024-09-15 07:00:38 浏览: 60
在C语言中,我们可以利用信号量(Semaphore)配合全局变量实现简单的读写锁(Read-Write Lock)。信号量是一种同步原语,用于控制对共享资源的访问。在这个场景下,我们创建两个信号量:`read semaphore` 和 `write semaphore`。
当只有一个进程写入数据(需要独占资源),它会先获取 `write semaphore`,其他试图读取的进程将阻塞并等待,直到写操作完成并释放 `write semaphore`。然后读操作可以获取 `read semaphore` 进行读取,读完后释放。同时,多个读操作可以在任何时候并发地获取 `read semaphore`。
以下是简化的C代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <semaphore.h>
#define MAX_READERS 5 // 可同时进行的最大读操作数
sem_t write_lock; // 写锁信号量
sem_t read_locks[MAX_READERS]; // 读锁数组
void reader(void) {
sem_wait(&read_locks[current_reader]); // 获取当前读锁
printf("Reader %d reading...\n", current_reader);
sem_post(&read_locks[current_reader]); // 释放锁
}
void writer(void) {
while (sem_wait(&write_lock)); // 等待写权限
printf("Writer writing...\n");
sem_post(&write_lock); // 允许其他读写
}
int main() {
// 初始化信号量
sem_init(&write_lock, 0, 1); // 写锁初始值为1
for (int i = 0; i < MAX_READERS; i++) {
sem_init(&read_locks[i], 0, 1); // 读锁初始值为1
}
// 示例读者/写者循环
int readers_in_progress = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
if (i % 2 == 0) { // 如果偶数位置,进行写操作
writer();
} else { // 如果奇数位置,进行读操作
current_reader = i / 2; // 假设reader编号从0开始
reader();
}
}
// 清理信号量
for (int i = 0; i < MAX_READERS; i++) {
sem_destroy(&read_locks[i]);
}
sem_destroy(&write_lock);
return 0;
}
```
注意:这只是一个简化示例,实际应用中还需要考虑错误处理和线程安全。此外,这个例子中没有涉及真正的线程,仅为了演示原理。如果需要处理并发线程,你需要使用互斥量(mutex)或其他并发工具。
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