使用文件锁实现进程同步

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文件锁是用于解决资源的共享使用的一种机制：当多个用户需要共享一个文件时，Linux 通常采用的方法是给文件上锁，来避免共享的资源产生竞争的状态。具体来讲，是通过借助 fcntl 函数来实现锁机制。当操作文件的进程没有获得锁时，虽然可以打开文件，但无法对文件执行执行 read、write 操作。

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fcntl函数：

函数原型：
    int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );

函数作用：
    获取、设置文件访问控制属性。

参数介绍：
    参数cmd有以下取值：

    F_SETLK (struct flock *)    设置文件锁（trylock）
    F_SETLKW (struct flock *)   设置文件锁（lock）W --> wait
    F_GETLK (struct flock *)    获取文件锁

flock 结构体

struct flock
{
    short l_type; /*F_RDLCK, F_WRLCK, or F_UNLCK*/
    off_t l_start; /*相对于l_whence的偏移值，字节为单位*/
    short l_whence; /*从哪里开始：SEEK_SET, SEEK_CUR, or SEEK_END*/
    off_t l_len; /*长度, 字节为单位; 0 意味着缩到文件结尾*/
    pid_t l_pid; /*returned with F_GETLK*/
};

应用实例：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/file.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int lock_set(int fd, int type)
{
    struct flock old_lock, lock;
    
    memset(&old_lock, 0, sizeof(old_lock));
    memset(&lock, 0, sizeof(lock));
    
    fcntl(fd, F_GETLK, &old_lock);
 
    if(old_lock.l_type == F_WRLCK || old_lock.l_type == F_RDLCK)
    {
        if (old_lock.l_type == F_RDLCK)  
            printf("Read lock already set by %d \n", old_lock.l_pid);
        else if (old_lock.l_type == F_WRLCK) 
            printf("Write lock already set by %d \n", old_lock.l_pid);
    }
    
    /* 配置 lock */
    lock.l_whence = SEEK_SET;
    lock.l_start  = 0;
    lock.l_len    = 0;
    lock.l_type   = type;
    lock.l_pid    = -1;
    lock.l_type   = type;
    
    if ((fcntl(fd,F_SETLKW,&lock)) < 0){
        printf("Lock failed : type = %d \n",lock.l_type);

        return 0;
    }
    
    switch(lock.l_type)
    {
        case F_RDLCK:
            printf("Read lock set by %d \n", getpid());
            break;
        case F_WRLCK:
            printf("write lock set by %d \n", getpid());
            break;
        case F_UNLCK:
            printf("Release lock by %d \n", getpid());
            break;
        default:
            break;
    }

    return 0;
}

int main()
{  
    int fd;

    fd = open("test",O_RDWR | O_CREAT, 0644);
    if(fd < 0){     
        printf("Open file error \n");   
        exit(1);   
    }
    
    /* 写锁定 */
    lock_set(fd, F_WRLCK);   
    getchar();             
    
    /* 解锁 */
    lock_set(fd, F_UNLCK);  
    getchar();  
 
    close(fd);   
    
    return 0;
}

运行结果：

参考自：blog.csdn.net/rl529014/article/details/51336161