线程安全---互斥锁与读写锁

互斥锁

    如果信号量的值最多为 1 ，那实际上相当于一个共享资源在任意时刻最多只能有一个线

程在访问，这样的逻辑被称为“互斥”。这时，有一种更加方便和语义更加准确的工具来满

足这种逻辑，他就是互斥锁。

      “锁”是一种非常形象的说法：就像一个房间只能住一个人一样，任何人进去之后就把

门锁上了，其他任何人都不能进去，直到进去的那个人重新开开锁，即释放了这个锁资源为

止。

    对互斥锁的操作无非就是：初始化、加锁、解锁、销毁。下面的代码通过展示两条线程

如何使用互斥锁来互斥地访问标准输出。

#include<stdio.h>
#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

char *mem_map=NULL;

pthread_mutex_t lock;

void *function(void *arg)
{
    char *msg=(char *)arg; 
    printf("线程号：%ld 收到参数：%s\n",pthread_self(),msg);
   while (1)
  {
       printf("\nfunction等待锁 \n");
    pthread_mutex_lock(&lock);
    printf("function获取资源 已上锁\n ");
     printf("msg:%s\n",mem_map);
      sleep(1);
    pthread_mutex_unlock(&lock);
   
  }
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    pthread_mutex_init(&lock,NULL);
   mem_map=calloc(1,32);
   pthread_t thread;
   pthread_create(&thread, NULL,function, "Hello Gz123");   
  while (1)
 {
    printf("main 等待资源....\n ");
    pthread_mutex_lock(&lock);
    printf("main获取资源 以上锁 \n");
     printf("main获取成功发送数据：");
   fgets(mem_map,32,stdin);
    sleep(1);
   printf("main 释放资源\n");
   pthread_mutex_unlock(&lock);
 }
   pthread_join(thread,NULL);
    return 0;
}

读写锁

       互斥锁的低效率，是因为没有更加细致地区分如何访问共享资源，一刀切地在任何时候

都只允许一条线程访问共享资源，而事实情况是读操作可以同时进行，只有写操作才需要互

斥，因此如果能根据访问的目的——读或者写，来分别加读锁（可以重复加）或者写锁（只

允许一次一个），就能就能极大地提高效率（尤其是存在大量读操作的情况下）。

      读写锁的操作几乎跟互斥锁一样，唯一的区别的是在加锁的时候可以选择加读或者写

锁，下面的代码展示了如何使用它：

#include<stdio.h>
#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
//定义线程间共享资源

//定义一个指针作用与线程之间的共享内存
char *mem_map=NULL;

pthread_rwlock_t rwlock;

void *function(void *arg)
{
    char *msg=(char *)arg;
   
   while (1)
{
    pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
     printf("线程%s号：%s \n",msg,mem_map);
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
    sleep(2);
   
}
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
  
    pthread_rwlock_init(&rwlock,NULL);

    mem_map=calloc(1,32);

      pthread_t thread1;
      pthread_t thread2;
      pthread_t thread3;
      pthread_t thread4;
     pthread_create(&thread1, NULL,function, "1");   
     pthread_create(&thread2, NULL,function, "2");   
     pthread_create(&thread3, NULL,function, "3"); 
     pthread_create(&thread4, NULL,function, "4");   
while (1)
{
    printf("main 等待上写锁....\n ");
    pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
    printf("main获取资源成功上写锁 \n");
    fgets(mem_map,128,stdin);
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
    printf("解除写锁....\n");
    sleep(5);
}
   pthread_join(thread1,NULL);
   pthread_join(thread2,NULL);
   pthread_join(thread3,NULL);
   pthread_join(thread4,NULL);
    return 0;
}