Linux系统编程--fcntl()读写锁实例
在多进程对同一个文件进行读写访问时，为了保证数据的完整性，有事需要对文件进行锁定。可以通过fcntl()函数对文件进行锁定和解锁。
1. fcntl
1.1.功能描述：根据文件描述词来操作文件的特性。
1.2.用法：
int fcntl(int fd, int cmd);
int fcntl(int fd, int cmd, long arg);
int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock);
fd：文件描述词。
cmd：操作命令。
arg：供命令使用的参数，是否需要arg参数跟cmd命令有关。
lock：锁信息。
2.读写锁实例
新建两个文件，源码如下2.1、2.2所示。
2.1.给文件加读锁
#include
#include
#include
#include
#include
int main(int argc, const char * argv [ ])
{
int fd = open(test.c, o_rdonly);
if (fd == -1)
{
perror(open failed:);
return -1;
}
struct stat sta;
fstat(fd,&sta);
struct flock lock;
lock.l_len = sta.st_size;
lock.l_pid = getpid();
lock.l_start = 0;
lock.l_type = f_rdlck;
lock.l_whence = seek_set;
printf(进程pid: %d,lock.l_pid);
if(fcntl(fd,f_setlk,&lock) == -1)
{
perror(fcntl fail );
return -1;
}
else
{
printf(add read lock success!);
}
sleep(10);
close(fd);
return 0;
}
2.2.给文件加写锁
#include
#include
#include
#include
#include
int main(int argc, const char * argv [ ])
{
int fd = open(test.c, o_wronly);
if (fd == -1)
{
perror(open failed:);
return -1;
}
struct stat sta;
fstat(fd,&sta);
struct flock lock;
lock.l_len = sta.st_size;
lock.l_pid = getpid();
lock.l_start = 0;
lock.l_type = f_wrlck;
lock.l_whence = seek_set;
printf(进程pid: %d,lock.l_pid);
while(fcntl(fd,f_setlk,&lock) == -1 )
{
perror(fcntl:);
sleep(1);
struct flock lock_1;
lock_1 = lock;
lock_1.l_type = f_wrlck; //
fcntl(fd,f_getlk,&lock_1);//获取文件锁状态，及加锁（lock_1.l_type）能否成功
switch(lock_1.l_type)
{
case f_rdlck:
printf(检测到读锁 pid = %d ,lock_1.l_pid);
break;
case f_wrlck:
printf(检测到写锁 pid = %d ,lock_1.l_pid);
break;
case f_unlck:
printf(检测到已解锁.pid = %d ,lock_1.l_pid);
}
}
printf(写锁设置成功);
getchar();
close(fd);
return 0;
}
/*
注意：
1、fcntl(fd,f_getlk,&lock_1)中的lock_1必须进行初始化，并且lock_1.l_type必须设置为相应的锁，才能确定能否加锁成功，及不成功的原因。
2、getlk时，fcntl先检测有没有能阻止本次加锁的锁，如果有，则覆盖flock结构体（lock_1）的信息。如果没有，则置lock_1.l_type 的类型为f_unlck。
*/
对于写锁（f_wrlck 独占锁），只有一个进程可以在文件的任一特定区域上享有独占锁。
对于读锁(f_rdlck 共享锁)，许多不同的进程可以同时拥有文件上同一区域上的共享锁。为了拥有共享锁，文件必须以读或者读/写的方式打开。只要任一进程拥有共享锁，那么其他进程就无法再获得独占锁。
分别编译执行：
3.先执行读锁，再执行写锁。结果如下：
liu@ubuntu:~/learn/lrn_linux$ ./readlock.out
进程pid: 16458
add read lock success!
liu@ubuntu:~/learn/lrn_linux$ ./writelock.out
进程pid: 16459
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到已解锁.pid = 16459
写锁设置成功
可以看出，当文件被读锁占用时，无法添加写锁（独占锁）
4.先运行写锁，再运行读锁的话，结果如下：
liu@ubuntu:~/learn/lrn_linux$ ./writelock.out
进程pid: 16349
写锁设置成功
liu@ubuntu:~/learn/lrn_linux$ ./readlock.out
进程pid: 16350
fcntl fail : resource temporarily unavailable
所以，加锁是成功的。
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1. fcntl
1.1.功能描述：根据文件描述词来操作文件的特性。
1.2.用法：
int fcntl(int fd, int cmd);
int fcntl(int fd, int cmd, long arg);
int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock);
fd：文件描述词。
cmd：操作命令。
arg：供命令使用的参数，是否需要arg参数跟cmd命令有关。
lock：锁信息。
2.读写锁实例
新建两个文件，源码如下2.1、2.2所示。
2.1.给文件加读锁
#include
#include
#include
#include
#include
int main(int argc, const char * argv [ ])
{
int fd = open(test.c, o_rdonly);
if (fd == -1)
{
perror(open failed:);
return -1;
}
struct stat sta;
fstat(fd,&sta);
struct flock lock;
lock.l_len = sta.st_size;
lock.l_pid = getpid();
lock.l_start = 0;
lock.l_type = f_rdlck;
lock.l_whence = seek_set;
printf(进程pid: %d,lock.l_pid);
if(fcntl(fd,f_setlk,&lock) == -1)
{
perror(fcntl fail );
return -1;
}
else
{
printf(add read lock success!);
}
sleep(10);
close(fd);
return 0;
}
2.2.给文件加写锁
#include
#include
#include
#include
#include
int main(int argc, const char * argv [ ])
{
int fd = open(test.c, o_wronly);
if (fd == -1)
{
perror(open failed:);
return -1;
}
struct stat sta;
fstat(fd,&sta);
struct flock lock;
lock.l_len = sta.st_size;
lock.l_pid = getpid();
lock.l_start = 0;
lock.l_type = f_wrlck;
lock.l_whence = seek_set;
printf(进程pid: %d,lock.l_pid);
while(fcntl(fd,f_setlk,&lock) == -1 )
{
perror(fcntl:);
sleep(1);
struct flock lock_1;
lock_1 = lock;
lock_1.l_type = f_wrlck; //
fcntl(fd,f_getlk,&lock_1);//获取文件锁状态，及加锁（lock_1.l_type）能否成功
switch(lock_1.l_type)
{
case f_rdlck:
printf(检测到读锁 pid = %d ,lock_1.l_pid);
break;
case f_wrlck:
printf(检测到写锁 pid = %d ,lock_1.l_pid);
break;
case f_unlck:
printf(检测到已解锁.pid = %d ,lock_1.l_pid);
}
}
printf(写锁设置成功);
getchar();
close(fd);
return 0;
}
/*
注意：
1、fcntl(fd,f_getlk,&lock_1)中的lock_1必须进行初始化，并且lock_1.l_type必须设置为相应的锁，才能确定能否加锁成功，及不成功的原因。
2、getlk时，fcntl先检测有没有能阻止本次加锁的锁，如果有，则覆盖flock结构体（lock_1）的信息。如果没有，则置lock_1.l_type 的类型为f_unlck。
*/
对于写锁（f_wrlck 独占锁），只有一个进程可以在文件的任一特定区域上享有独占锁。
对于读锁(f_rdlck 共享锁)，许多不同的进程可以同时拥有文件上同一区域上的共享锁。为了拥有共享锁，文件必须以读或者读/写的方式打开。只要任一进程拥有共享锁，那么其他进程就无法再获得独占锁。
分别编译执行：
3.先执行读锁，再执行写锁。结果如下：
liu@ubuntu:~/learn/lrn_linux$ ./readlock.out
进程pid: 16458
add read lock success!
liu@ubuntu:~/learn/lrn_linux$ ./writelock.out
进程pid: 16459
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到读锁 pid = 16458
fcntl:: resource temporarily unavailable
检测到已解锁.pid = 16459
写锁设置成功
可以看出，当文件被读锁占用时，无法添加写锁（独占锁）
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