我們知道，線程間同步有多種方式，比如：信號(hào)量、互斥量、讀寫鎖，等等。那進(jìn)程間如何實(shí)現(xiàn)同步呢？本文介紹兩種方式：互斥量和文件鎖。

##互斥量mutex

我們已經(jīng)知道了互斥量可以用于在線程間同步，但實(shí)際上，互斥量也可以用于進(jìn)程間的同步。為了達(dá)到這一目的，可以在pthread_mutex_init初始化之前，修改其屬性為進(jìn)程間共享。mutex的屬性修改函數(shù)主要有以下幾個(gè)：

主要應(yīng)用函數(shù)：

pthread_mutexattr_t mattr 類型：用于定義互斥量的屬性

pthread_mutexattr_init函數(shù)：初始化一個(gè)mutex屬性對(duì)象

pthread_mutexattr_destroy函數(shù)：銷毀mutex屬性對(duì)象 (而非銷毀鎖)

pthread_mutexattr_setpshared函數(shù)：修改mutex屬性。

int pthread_mutexattr_setpshared(pthread_mutexattr_t *attr, int pshared);

我們重點(diǎn)看第二個(gè)參數(shù)：pshared，它有以下兩個(gè)取值：

**線程鎖：**PTHREAD_PROCESS_PRIVATE (mutex的默認(rèn)屬性即為線程鎖，進(jìn)程間私有)

**進(jìn)程鎖：**PTHREAD_PROCESS_SHARED

要想實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間同步，需要將mutex的屬性改為PTHREAD_PROCESS_SHARED。

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

struct mt {

int num;

pthread_mutex_t mutex;

pthread_mutexattr_t mutexattr;

};

int main(void)

{

int i;

struct mt *mm;

pid_t pid;

mm = mmap(NULL, sizeof(*mm), PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_ANON, -1, 0);

memset(mm, 0, sizeof(*mm));

pthread_mutexattr_init(&mm->mutexattr); //初始化mutex屬性對(duì)象

pthread_mutexattr_setpshared(&mm->mutexattr, PTHREAD_PROCESS_SHARED); //修改屬性為進(jìn)程間共享

pthread_mutex_init(&mm->mutex, &mm->mutexattr); //初始化一把mutex瑣

pid = fork();

if (pid == 0) {

for (i = 0; i < 10; i++) {

sleep(1);

pthread_mutex_lock(&mm->mutex);

(mm->num)++;

pthread_mutex_unlock(&mm->mutex);

printf("-child----------num++ %d\n", mm->num);

}

} else if (pid > 0) {

for ( i = 0; i < 10; i++) {

sleep(1);

pthread_mutex_lock(&mm->mutex);

mm->num += 2;

pthread_mutex_unlock(&mm->mutex);

printf("-------parent---num+=2 %d\n", mm->num);

}

wait(NULL);

}

pthread_mutexattr_destroy(&mm->mutexattr); //銷毀mutex屬性對(duì)象

pthread_mutex_destroy(&mm->mutex); //銷毀mutex

munmap(mm,sizeof(*mm)); //釋放映射區(qū)

return 0;

}

##文件鎖

顧名思義，就是通過文件實(shí)現(xiàn)鎖機(jī)制。具體來講，是通過借助 fcntl函數(shù)來實(shí)現(xiàn)鎖機(jī)制。當(dāng)操作文件的進(jìn)程沒有獲得鎖時(shí)，雖然可以打開文件，但無法對(duì)文件執(zhí)行執(zhí)行read、write操作。

###fcntl函數(shù)：

函數(shù)原型：

int fcntl(int fd, int cmd, … /* arg */ );

函數(shù)作用：

獲取、設(shè)置文件訪問控制屬性。

參數(shù)介紹：

參數(shù)cmd有以下取值：

F_SETLK (struct flock *)設(shè)置文件鎖(trylock)

F_SETLKW (struct flock *) 設(shè)置文件鎖(lock)W --> wait

F_GETLK (struct flock *)獲取文件鎖

數(shù)據(jù)類型flock原型如下：

struct flock {

? …

? short l_type; 鎖的類型：F_RDLCK 、F_WRLCK 、F_UNLCK

? short l_whence; 偏移位置：SEEK_SET、SEEK_CUR、SEEK_END

? off_t l_start; 起始偏移：1000

? off_t l_len; 長(zhǎng)度：0表示整個(gè)文件加鎖

? pid_t l_pid; 持有該鎖的進(jìn)程ID：(F_GETLK only)

? …

};

###進(jìn)程間文件鎖示例

多個(gè)進(jìn)程對(duì)加鎖文件進(jìn)行訪問：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

void sys_err(char *str)

{

perror(str);

exit(1);

}

int main(int argc, char *argv[])

{

int fd;

struct flock f_lock;

if (argc < 2) {

printf("./a.out filename\n");

exit(1);

}

if ((fd = open(argv[1], O_RDWR)) < 0)

sys_err("open");

f_lock.l_type = F_WRLCK; /*選用寫瑣*/

// f_lock.l_type = F_RDLCK; /*選用讀瑣*/

f_lock.l_whence = SEEK_SET;

f_lock.l_start = 0;

f_lock.l_len = 0; /* 0表示整個(gè)文件加鎖 */

fcntl(fd, F_SETLKW, &f_lock);

printf("get flock\n");

sleep(10);

f_lock.l_type = F_UNLCK;

fcntl(fd, F_SETLKW, &f_lock);

printf("un flock\n");

close(fd);

return 0;

}

文件鎖類似于讀寫鎖，依然遵循“讀共享、寫?yīng)氄肌碧匦浴５?#xff0c;如果進(jìn)程不加鎖直接操作文件，依然可訪問成功，但數(shù)據(jù)勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)混亂。

既然文件鎖可用應(yīng)用在進(jìn)程中，那在多線程中，可以使用文件鎖嗎？

答案是不行的。因?yàn)槎嗑€程間共享文件描述符，而給文件加鎖，是通過修改文件描述符所指向的文件結(jié)構(gòu)體中的成員變量來實(shí)現(xiàn)的。因此，多線程中無法使用文件鎖。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux 进程间读写锁,Linux系统编程—进程间同步的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。