自旋锁与读写锁

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我是靠谱客的博主粗犷裙子，最近开发中收集的这篇文章主要介绍自旋锁与读写锁，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

1. 读写锁

读写锁与互斥量类似，但是读写锁允许更高的并行性。互斥量要么是锁住多个要么是未锁住状态，而且一次只有一个线程可以对其加锁。读写锁可以有三种状态：读模式写加锁状态，写模式写加锁状态，不加锁状态。一次只有一个线程可以占有写模式下的读写锁，但是多个线程可以同时占有读模式下的读写锁。读写锁也叫做共享-独占锁，读写锁以读模式锁住时它是以共享锁锁住的，以写模式锁住时，以独占的模式锁住的。
通俗的来理解，可以多个线程来进行读操作，但是写只能一个写。
相关操作函数
头文件< pthread.h>
锁初始化：
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock,const pthread_rwlockattr_t *restrict attr)
读模式下锁定读写锁：
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock)
写模式下锁定读写锁：
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock)
解锁操作：
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
有条件的读写锁
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock)

上述函数成功的返回值都是0，读写锁的优点在于读操作远远大于写操作。

2. 自旋锁

自旋锁与互斥锁类似，只是自旋锁不会引起调用者睡眠，如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁，”自旋”一词就是因此而得名。由于自旋锁使用者一般保持锁时间非常短，因此选择自旋而不是睡眠是非常必要的，自旋锁的效率远高于互斥锁。
信号量和读写信号量适合于保持时间较长的情况，它们会导致调用者睡眠，因此只能在进程上下文使用（_trylock的变种能够在中断上下文使用），而自旋锁适合于保持时间非常短的情况，它可以在任何上下文使用。如果被保护的共享资源只在进程上下文访问，使用信号量保护该共享资源非常合适，如果对共巷资源的访问时间非常短，自旋锁也可以。但是如果被保护的共享资源需要在中断上下文访问（包括底半部即中断处理句柄和顶半部即软中断），就必须使用自旋锁。
自旋锁保持期间是抢占失效的，而信号量和读写信号量保持期间是可以被抢占的。自旋锁只有在内核可抢占或SMP的情况下才真正需要，在单CPU且不可抢占的内核下，自旋锁的所有操作都是空操作。
跟互斥锁一样，一个执行单元要想访问被自旋锁保护的共享资源，必须先得到锁，在访问完共享资源后，必须释放锁。如果在获取自旋锁时，没有任何执行单元保持该锁，那么将立即得到锁；如果在获取自旋锁时锁已经有保持者，那么获取锁操作将自旋在那里，直到该自旋锁的保持者释放了锁。
无论是互斥锁，还是自旋锁，在任何时刻，最多只能有一个保持者，也就说，在任何时刻最多只能有一个线程执行相关操作。