Linux下的进程间通信：共享存储(2)

发布时间：2019-05-08 16:31 所属栏目：117 来源：Marty Kalin

导读：这个程序首先声明了一个类型为 struct flock 的变量，它代表一个锁，并对它的 5 个域做了初始化。第一个初始化 lock.l_type = F_WRLCK; /* exclusive lock */ 使得这个锁为排斥锁（read-write）而不是一个共享锁（r

这个程序首先声明了一个类型为 struct flock 的变量，它代表一个锁，并对它的 5 个域做了初始化。第一个初始化

lock.l_type = F_WRLCK; /* exclusive lock */

使得这个锁为排斥锁（read-write）而不是一个共享锁（read-only）。假如生产者获得了这个锁，则其他的进程将不能够对文件做读或者写操作，直到生产者释放了这个锁，或者显式地调用 fcntl，又或者隐式地关闭这个文件。（当进程终止时，所有被它打开的文件都会被自动关闭，从而释放了锁）

上面的程序接着初始化其他的域。主要的效果是整个文件都将被锁上。但是，有关锁的 API 允许特别指定的字节被上锁。例如，假如文件包含多个文本记录，则单个记录（或者甚至一个记录的一部分）可以被锁，而其余部分不被锁。

第一次调用 fcntl

if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) < 0)

尝试排斥性地将文件锁住，并检查调用是否成功。一般来说， fcntl 函数返回 -1 （因此小于 0）意味着失败。第二个参数 F_SETLK 意味着 fcntl 的调用不是堵塞的；函数立即做返回，要么获得锁，要么显示失败了。假如替换地使用 F_SETLKW（末尾的 W 代指等待），那么对 fcntl 的调用将是阻塞的，直到有可能获得锁的时候。在调用 fcntl 函数时，它的第一个参数 fd 指的是文件描述符，第二个参数指定了将要采取的动作（在这个例子中，F_SETLK 指代设置锁），第三个参数为锁结构的地址（在本例中，指的是 &lock）。

假如生产者获得了锁，这个程序将向文件写入两个文本记录。

在向文件写入内容后，生产者改变锁结构中的 l_type 域为 unlock 值：

lock.l_type = F_UNLCK;

并调用 fcntl 来执行解锁操作。最后程序关闭了文件并退出。

示例 2. 消费者程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
 
#define FileName "data.dat"
 
void report_and_exit(const char* msg) {
  [perror][4](msg);
  [exit][5](-1); /* EXIT_FAILURE */
}
 
int main() {
  struct flock lock;
  lock.l_type = F_WRLCK;    /* read/write (exclusive) lock */
  lock.l_whence = SEEK_SET; /* base for seek offsets */
  lock.l_start = 0;         /* 1st byte in file */
  lock.l_len = 0;           /* 0 here means 'until EOF' */
  lock.l_pid = getpid();    /* process id */
 
  int fd; /* file descriptor to identify a file within a process */
  if ((fd = open(FileName, O_RDONLY)) < 0)  /* -1 signals an error */
    report_and_exit("open to read failed...");
 
  /* If the file is write-locked, we can't continue. */
  fcntl(fd, F_GETLK, &lock); /* sets lock.l_type to F_UNLCK if no write lock */
  if (lock.l_type != F_UNLCK)
    report_and_exit("file is still write locked...");
 
  lock.l_type = F_RDLCK; /* prevents any writing during the reading */
  if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) < 0)
    report_and_exit("can't get a read-only lock...");
 
  /* Read the bytes (they happen to be ASCII codes) one at a time. */
  int c; /* buffer for read bytes */
  while (read(fd, &c, 1) > 0)    /* 0 signals EOF */
    write(STDOUT_FILENO, &c, 1); /* write one byte to the standard output */
 
  /* Release the lock explicitly. */
  lock.l_type = F_UNLCK;
  if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) < 0)
    report_and_exit("explicit unlocking failed...");
 
  close(fd);
  return 0;
}

（编辑：ASP站长网）