利用信号量与变量实现读写锁,信号量只有获取信号量与释放信号量两个函数可用,C语言代码实现过程
时间: 2024-09-15 13:00:38 浏览: 46
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在C语言中,可以使用信号量(semaphore)和互斥变量(mutex)来实现读写锁,以控制并发访问共享资源。读写锁的主要目标是在允许同时多个读者的情况下限制写操作的并发。这里是一个简单的例子:
首先,需要包含必要的头文件:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <semaphore.h> // 包含信号量库
#include <pthread.h> // 包含线程库
```
然后定义读写锁结构体和相关的信号量:
```c
typedef struct {
sem_t reader_sem; // 用于控制读操作
sem_t writer_sem; // 用于控制写操作
pthread_mutex_t lock; // 互斥锁防止并发修改
} rwlock_t;
```
接着创建一个rwlock实例并初始化信号量:
```c
rwlock_t read_write_lock = {0, PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER, PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER};
```
接下来,为读和写操作分别设置对应的函数:
```c
void reader_lock(rwlock_t *lock) {
while (sem_wait(&lock->reader_sem);) {} // 当有写者持有锁时,等待
sem_post(&lock->writer_sem); // 释放写者的锁
pthread_mutex_lock(&lock->lock);
}
void reader_unlock(rwlock_t *lock) {
pthread_mutex_unlock(&lock->lock);
sem_wait(&lock->writer_sem); // 等待下一个读者
}
void writer_lock(rwlock_t *lock) {
pthread_mutex_lock(&lock->lock); // 获取互斥锁
sem_init(&lock->reader_sem, 0, 0); // 清除读者计数
sem_wait(&lock->writer_sem); // 阻塞所有读者直到释放
sem_post(&lock->writer_sem); // 允许后续读者进入
}
void writer_unlock(rwlock_t *lock) {
sem_post(&lock->reader_sem); // 可能会唤醒等待的读者
pthread_mutex_unlock(&lock->lock); // 释放互斥锁
sem_destroy(&lock->reader_sem); // 销毁读者信号量
}
```
现在,你可以使用`reader_lock()`、`reader_unlock()`、`writer_lock()` 和 `writer_unlock()` 来保护共享资源的读写操作。
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