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C语言多线程开发中死锁与读写锁问题详解

 更新时间：2022年05月04日 08:55:48   作者：liufeng2023  
死锁是指多个线程因竞争资源而造成的僵局（互相等待）；有些公共数据修改的机会很少，但其读的机会很多。并且在读的过程中会伴随着查找，给这种代码加锁会降低我们的程序效率。读写锁可以解决这个问题；

死锁

有时，一个线程需要同时访问两个或更多不同的共享资源，而每个资源又都由不同的互斥量管理。当超过一个线程加锁同一组互斥量时，就有可能发生死锁；

两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺共享资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁。

死锁的几种场景：

  • 忘记释放锁
  • 重复加锁（重复加相同的锁）
  • 多线程多锁，抢占锁资源

//多线程多锁，抢占锁资源
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
// 创建2个互斥量
pthread_mutex_t mutex1, mutex2;
void * workA(void * arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex1);
    sleep(1);
    pthread_mutex_lock(&mutex2);
    printf("workA....\n");
    pthread_mutex_unlock(&mutex2);
    pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    return NULL;
}
void * workB(void * arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex2);
    sleep(1);
    pthread_mutex_lock(&mutex1);
    printf("workB....\n");
    pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    pthread_mutex_unlock(&mutex2);
    return NULL;
}
int main() {
    // 初始化互斥量
    pthread_mutex_init(&mutex1, NULL);
    pthread_mutex_init(&mutex2, NULL);
    // 创建2个子线程
    pthread_t tid1, tid2;
    pthread_create(&tid1, NULL, workA, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, workB, NULL);
    // 回收子线程资源
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);
    // 释放互斥量资源
    pthread_mutex_destroy(&mutex1);
    pthread_mutex_destroy(&mutex2);
    return 0;
}

执行结果：

读写锁

/*
    读写锁的类型 pthread_rwlock_t
    int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock, const pthread_rwlockattr_t *restrict attr);
    int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);
    int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
    int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
    int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
    int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
    int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
    案例：8个线程操作同一个全局变量。
    3个线程不定时写这个全局变量，5个线程不定时的读这个全局变量
*/
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
// 创建一个共享数据
int num = 1;
// pthread_mutex_t mutex;
pthread_rwlock_t rwlock;
void * writeNum(void * arg) {
    while(1) {
        pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
        num++;
        printf("++write, tid : %ld, num : %d\n", pthread_self(), num);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
        usleep(100);
    }
    return NULL;
}
void * readNum(void * arg) {
    while(1) {
        pthread_rwlock_rdlock(&rwlock); 
        printf("===read, tid : %ld, num : %d\n", pthread_self(), num);
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
        usleep(100);
    }
    return NULL;
}
int main() {
   pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);
    // 创建3个写线程，5个读线程
    pthread_t wtids[3], rtids[5];
    for(int i = 0; i < 3; i++) {
        pthread_create(&wtids[i], NULL, writeNum, NULL);
    }
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_create(&rtids[i], NULL, readNum, NULL);
    }
    // 设置线程分离
    for(int i = 0; i < 3; i++) {
       pthread_detach(wtids[i]);
    }
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
         pthread_detach(rtids[i]);
    }
    pthread_exit(NULL);
    pthread_rwlock_destroy(&rwlock);
    return 0;
}

执行结果：

读时共享，相比互斥锁，提高效率。

到此这篇关于C语言多线程开发中死锁与读写锁问题详解的文章就介绍到这了,更多相关C语言死锁内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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