pthread 中的读取器/写入器锁

我正在学习 pthread 并遇到了读写锁。场景非常简单；由所有线程共享的全局变量，读取器不断打印同一全局变量的当前值，而写入器将更新同一变量。我可以通过使用两个互斥体 (pthread_mutex_t) 来实现此同步，但我想使用“一个”读写器锁来实现相同的结果。但是，使用一个读写锁，如此处所示（程序的输出，如下），读者只能看到 x 的第一个值，而看不到全局变量的任何更新。请在这里提供一些说明。

Code:

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <poll.h>

#define ACCESS_ONCE(x) (*(volatile typeof(x) *)&(x))

int x = 0;

pthread_rwlock_t lock_rw = PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER;

void *reader_thread(void *arg)
{
    int i;
    int newx, oldx;
    newx = oldx = -1;

    pthread_rwlock_t *p = (pthread_rwlock_t *)arg;

    if (pthread_rwlock_rdlock(p) != 0) {
        perror("reader_thread: pthread_rwlock_rdlock error");
        exit(__LINE__);
    }

    for (i = 0; i < 100; i++) {
        newx = ACCESS_ONCE(x);
        if (newx != oldx) {
            printf("reader_lock: x: %d\n",x);
        }
        oldx = newx;
        poll(NULL, 0, 1);
    }

    if (pthread_rwlock_unlock(p) != 0) {
        perror("reader thread: pthred_rwlock_unlock error");
        exit(__LINE__);
    }

    return NULL;
}

void *writer_thread(void *arg)
{
    int i;
    pthread_rwlock_t *p = (pthread_rwlock_t *)arg;

    if (pthread_rwlock_wrlock(p) != 0) {
        perror("writer thread: pthread_rwlock_wrlock error");
        exit(__LINE__);
    }

    for (i = 0; i < 3; i++) {
        ACCESS_ONCE(x)++;
        poll(NULL, 0, 5);
    }

    if (pthread_rwlock_unlock(p) != 0) {
        perror("writer thread: pthread_rwlock_unlock error");
        exit(__LINE__);
    }

    return NULL;
}

int main(void)
{
    pthread_t tid1, tid2;
    void *vp;
    if (pthread_create(&tid1, NULL, reader_thread, &lock_rw) != 0) {
        perror("pthread_create error");
        exit (__LINE__);
    }

    if (pthread_create(&tid2, NULL, writer_thread, &lock_rw) != 0) {
        perror("pthread_create error");
        exit (__LINE__);
    }

    //wait for the thread to complete
    if (pthread_join(tid1, &vp) != 0) {
        perror("pthread_join error");
        exit (__LINE__);
    }

    if (pthread_join(tid2, &vp) != 0) {
        perror("pthread_join error");
        exit (__LINE__);
    }

    printf("Parent process sees x: %d\n",x);
    return 0;
}

gcc pthread_rwlock.c -o rwlock -pthread -Wall -Werror

./rwlock

读者锁：x：0

父进程看到 x: 3

当一个线程获取锁时，尝试获取同一锁的其他线程将被挂起，直到第一个线程释放锁。

这里发生的是，您的读取器线程启动，获取锁，然后进入for/poll loop.

写入线程启动，尝试获取已被读取线程占用的锁，并保持阻塞状态pthread_rwlock_wrlock.

你真正想做的就是把你的lock/unlock就在访问共享变量的代码之前和之后。

thread_rwlock_rdlock(p);
newx = ACCESS_ONCE(x);
thread_rwlock_unlock(p);
...
thread_rwlock_wrlock(p);
ACCESS_ONCE(x)++;
thread_rwlock_unlock(p);