文件锁以及多路复用方式解决多个用户对一个文件的操作

来源：互联网发布：手机最新wpa2破解软件编辑：程序博客网时间：2024/06/06 09:43

①文件锁用于多个用户共同使用或操作同一个文件。有读锁的时候可以再加读锁，不能再加写锁。有写锁的时候，不能加任何锁，加读锁时，该描述符必须是读打开，加写锁时，该描述符必须是写打开，且只在进程间有用。

使用flock（锁定文件或解除锁定）函数

头文件 #include<sys/file.h>
定义函数 int flock(int fd,int operation);
函数说明 flock()会依参数operation所指定的方式对参数fd所指的文件做各种锁定或解除锁定的动作。此函数只能锁定整个文件，无法锁定文件的某一区域。
参数
operation有下列四种情况:
LOCK_SH 建立共享锁定。多个进程可同时对同一个文件作共享锁定。
LOCK_EX 建立互斥锁定。一个文件同时只有一个互斥锁定。
LOCK_UN 解除文件锁定状态。
LOCK_NB 无法建立锁定时，此操作可不被阻断，马上返回进程。通常与LOCK_SH或LOCK_EX做OR(|)组合。
单一文件无法同时建立共享锁定和互斥锁定，而当使用dup()或fork()时文件描述词不会继承此种锁定。
返回值返回0表示成功，若有错误则返回-1，错误代码存于errno。

上锁方法

int lock_set(int fd,int type){

struct flock lock;

lock.l_type=type;

lock.l_start=0;

lock.l_whence=SEEK_SET;

lock.l_len = 0;

lock.l_pid=-1;

fcntl(fd,F_GETLK,&lock);

if(lock.l_type!=F_UNLCK){

if(lock.l_type == F_RDLCK)

printf("Read lock already set by %d!\n",lock.l_pid);

else if(lock.l_type == F_WRLCK)

printf("Write lock already set by %d!\n",lock.l_pid);

}

lock.l_type = type;

//此处的F_SETLKW为F_SETLK的阻塞版本，当无法获取锁时进入睡眠等待状态

if(fcntl(fd,F_SETLKW,&lock)<0){

printf("Lock failed:type=%d!\n",lock.l_type);

exit(1);

}

switch(lock.l_type){

case F_RDLCK:

printf("read lock set by %d\n",getpid());

break;

case F_WRLCK:

printf("write lock set by %d\n",getpid());

break;

case F_UNLCK:

printf("UN lock set by %d\n",getpid());

break;

default:

break;

}

上写锁

#include<stdio.h>

#include<fcntl.h>

#include<unistd.h>

#include"lock.c"

int main(){

int fd;

fd=open("readme",O_RDWR|O_CREAT,0666);

if(fd<0){

printf("Open file error\n");

exit(1);

}

lock_set(fd,F_WRLCK);

getchar();

lock_set(fd,F_UNLCK);

getchar();

return 0;

}
上读锁

#include<stdio.h>

#include<fcntl.h>

#include<unistd.h>

#include"lock.c"

int main(){

int fd;

fd=open("readme",O_RDWR|O_CREAT,0666);

if(fd<0){

printf("Open file error\n");

exit(1);

}

lock_set(fd,F_RDLCK);

getchar();

lock_set(fd,F_UNLCK);

getchar();

return 0;

}

在两个终端中测试：

两个终端可以同时加上读锁。

有一个终端加上读锁，则必须等读锁释放才能加写锁。

有一个终端加写锁必须释放才能加别的锁。

二、多路复用：select、poll

#include<stdio.h>

#include<fcntl.h>

#include<unistd.h>

#include<memory.h>

#define MAX(a,b) (a>b?a:b)

int main(){

int fd[3];

char buff[1024];

int res,max_fd,i,num;

fd_set insert,temp_insert;

struct timeval tv;

fd[0]=0;

if((fd[1]=open("in1",O_RDONLY|O_NONBLOCK))<0){

printf("open in1 error!\n");

return 1;

}

if((fd[2]=open("in2",O_RDONLY|O_NONBLOCK))<0){

printf("open in2 error!\n");

return 1;

}

//选出最大的fd，select()函数用的

max_fd=MAX(MAX(fd[0],fd[1]),fd[2]);

//清空fd_set

FD_ZERO(&insert);

for(i=0;i<3;i++){

FD_SET(fd[i],&insert);

}

//设置延迟

tv.tv_sec=60;

tv.tv_usec=0;

while(FD_ISSET(fd[0],&insert) || FD_ISSET(fd[1],&insert) || FD_ISSET(fd[2],&insert)){

temp_insert = insert;

//select函数会对fd_set产生修改，只保存变化的文件符，所以要用一个temp

res=select(max_fd+1,&temp_insert,NULL,NULL,&tv);

switch(res){

case -1:

printf("select error!\n");

return 1;

break;

case 0:

printf("time out\n");

return 1;

break;

default:

for(i=0;i<3;i++){

if(FD_ISSET(fd[i],&temp_insert)){

memset(buff,0,1024);

num=read(fd[i],buff,1024);

if(num<0){

return 1;

}else if(num == 0){

close(fd[i]);

FD_CLR(fd[i],&insert);

}else{

if(i == 0){

if((buff[0] == 'q') || (buff[0] == 'Q')){

return 0;

}

write(STDOUT_FILENO,buff,num);

}

poll用法与select很相似，只是在一些变量上有些不同：

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

#include <time.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <poll.h>

#define MAX_BUFFER_SIZE 1024

#define IO_IN_FILES 3

#define TIME_DELAY 60000

int main() {

struct pollfd fds[IO_IN_FILES];

char buff[MAX_BUFFER_SIZE];

int i,res,real_read;

fds[0].fd=0;

if((fds[1].fd=open("in1",O_RDONLY|O_NONBLOCK))<0) {

printf("Open in1 error!\n");

return 1;

}

if((fds[2].fd=open("in2",O_RDONLY|O_NONBLOCK))<0) {

printf("Open in2 error!\n");

return 1;

}

for(i=0;i<IO_IN_FILES;i++)

fds[i].events=POLLIN;

while(fds[0].events||fds[1].events||fds[2].events) {

res=poll(fds,IO_IN_FILES,TIME_DELAY);

switch(res) {

case -1:

printf("POLL error!\n");

return 1;

break;

case 0:

printf("Time out!\n");

return 1;

break;

default:

for(i=0;i<IO_IN_FILES;i++) {

if(fds[i].revents) {

memset(buff,0,MAX_BUFFER_SIZE);

real_read=read(fds[i].fd,buff,MAX_BUFFER_SIZE);

if(real_read<0){

printf("Read error!\n");

return 1;

} else if (real_read==0) {

close(fds[i].fd);

fds[i].events=0;

} else {

if (i==0) {

if((buff[0]=='q')||(buff[0]=='Q'))

return 0;

} else {

write(STDOUT_FILENO, buff,real_read);

// buff[real_read]='\0';

// printf("%s",buff);

}

return 0;

}

0 0