线程同步与互斥：读写锁
读写锁基本原理：
当有一个线程已经持有互斥锁时，互斥锁将所有试图进入临界区的线程都阻塞住。但是考虑一种情形，当前持有互斥锁的线程只是要读访问共享资源，而同时有其它几个线程也想读取这个共享资源，但是由于互斥锁的排它性，所有其它线程都无法获取锁，也就无法读访问共享资源了，但是实际上多个线程同时读访问共享资源并不会导致问题。
在对数据的读写操作中，更多的是读操作，写操作较少，例如对数据库数据的读写应用。为了满足当前能够允许多个读出，但只允许一个写入的需求，线程提供了读写锁来实现。
读写锁的特点如下：
1）如果有其它线程读数据，则允许其它线程执行读操作，但不允许写操作。
2）如果有其它线程写数据，则其它线程都不允许读、写操作。
读写锁分为读锁和写锁，规则如下：
1）如果某线程申请了读锁，其它线程可以再申请读锁，但不能申请写锁。
2）如果某线程申请了写锁，其它线程不能申请读锁，也不能申请写锁。
POSIX 定义的读写锁的数据类型是： pthread_rwlock_t。
读写锁基本操作
以下函数所需头文件：
#include <pthread.h>
1）初始化读写锁
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *rwlock, const pthread_rwlockattr_t *attr);
功能：
用来初始化 rwlock 所指向的读写锁。
参数：
rwlock：指向要初始化的读写锁指针。
attr：读写锁的属性指针。如果 attr 为 NULL 则会使用默认的属性初始化读写锁，否则使用指定的 attr 初始化读写锁。
可以使用宏 PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER 静态初始化读写锁，比如：
pthread_rwlock_t my_rwlock = PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER;
这种方法等价于使用 NULL 指定的 attr 参数调用 pthread_rwlock_init() 来完成动态初始化，不同之处在于PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER 宏不进行错误检查。
返回值：
成功：0，读写锁的状态将成为已初始化和已解锁。
失败：非 0 错误码。
2）申请读锁
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock );
功能：
以阻塞方式在读写锁上获取读锁（读锁定）。如果没有写者持有该锁，并且没有写者阻塞在该锁上，则调用线程会获取读锁。如果调用线程未获取读锁，则它将阻塞直到它获取了该锁。一个线程可以在一个读写锁上多次执行读锁定。线程可以成功调用 pthread_rwlock_rdlock() 函数 n 次，但是之后该线程必须调用 pthread_rwlock_unlock() 函数 n 次才能解除锁定。
参数：
rwlock：读写锁指针。
返回值：
成功：0
失败：非 0 错误码
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
用于尝试以非阻塞的方式来在读写锁上获取读锁。如果有任何的写者持有该锁或有写者阻塞在该读写锁上，则立即失败返回。
3）申请写锁
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock );
功能：
在读写锁上获取写锁（写锁定）。如果没有写者持有该锁，并且没有写者读者持有该锁，则调用线程会获取写锁。如果调用线程未获取写锁，则它将阻塞直到它获取了该锁。
参数：
rwlock：读写锁指针。
返回值：
成功：0
失败：非 0 错误码
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
用于尝试以非阻塞的方式来在读写锁上获取写锁。如果有任何的读者或写者持有该锁，则立即失败返回。
4）解锁
int pthread_rwlock_unlock (pthread_rwlock_t *rwlock);
功能：
无论是读锁或写锁，都可以通过此函数解锁。
参数：
rwlock：读写锁指针。
返回值：
成功：0
失败：非 0 错误码
5）销毁读写锁
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);
功能：
用于销毁一个读写锁，并释放所有相关联的资源（所谓的所有指的是由 pthread_rwlock_init() 自动申请的资源） 。
参数：
rwlock：读写锁指针。
返回值：
成功：0
失败：非 0 错误码
读写锁应用实例
下面是一个使用读写锁来实现 4 个线程读写一段数据是实例。在此示例程序中，共创建了 4 个线程，其中两个线程用来写入数据，两个线程用来读取数据。当某个线程读操作时，其他线程允许读操作，却不允许写操作；当某个线程写操作时，其它线程都不允许读或写操作。
示例代码如下：
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>
pthread_rwlock_t rwlock; //读写锁
int num = 1;
//读操作，其他线程允许读操作，却不允许写操作
void *fun1(void *arg)
{
while(1)
{
pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
printf("read num first===%d\n",num);
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
sleep(1);
}
}
//读操作，其他线程允许读操作，却不允许写操作
void *fun2(void *arg)
{
while(1)
{
pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
printf("read num second===%d\n",num);
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
sleep(2);
}
}
//写操作，其它线程都不允许读或写操作
void *fun3(void *arg)
{
while(1)
{
pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
num++;
printf("write thread first\n");
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
sleep(2);
}
}
//写操作，其它线程都不允许读或写操作
void *fun4(void *arg)
{
while(1)
{
pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
num++;
printf("write thread second\n");
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
sleep(1);
}
}
int main()
{
pthread_t ptd1, ptd2, ptd3, ptd4;
pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);//初始化一个读写锁
//创建线程
pthread_create(&ptd1, NULL, fun1, NULL);
pthread_create(&ptd2, NULL, fun2, NULL);
pthread_create(&ptd3, NULL, fun3, NULL);
pthread_create(&ptd4, NULL, fun4, NULL);
//等待线程结束，回收其资源
pthread_join(ptd1,NULL);
pthread_join(ptd2,NULL);
pthread_join(ptd3,NULL);
pthread_join(ptd4,NULL);
pthread_rwlock_destroy(&rwlock);//销毁读写锁
return 0;
}
运行结果如下：
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