进程级与线程级文件锁

Linux下文件锁操作主要是通过以下两个API接口来完成的。

    #include    

    int flock(int fd, int operation);    
或者

    #include    

    #include    

    int fcntl(int fd, int cmd);  

    int fcntl(int fd, int cmd, long arg);  

    int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock);  
注：前者主要用于对整个文件的锁操作，后者可以对文件的部分内容进行锁操作

Linux应用程序编程时应该注意以下几点：

1）文件锁是针对整个文件还是文件的部分内容。

2）进程级文件句柄关闭将会导致文件锁释放。

3）文件内容修改需要注意到glibc的缓冲机制，及时同步数据。

4）flock锁inode，fcntl锁文件描述符，因此flock不支持NFS，兼容性需要注意。

这里将给出进程级和线程级文件锁demo code供参考。

进程级文件锁demo：

#include
#include
#include
#include
#include

#define TEST_FOPEN

int main(int argc, char *argv[])
{
    /* l_type   l_whence  l_start  l_len  l_pid   */
    struct flock fl = {F_WRLCK, SEEK_SET,   0,      0,     0 };
    int fd;

#ifdef TEST_FOPEN
 FILE *file = NULL;
#endif /* TEST_FOPEN */

    fl.l_pid = getpid();

    if (argc > 1)
        fl.l_type = F_RDLCK;

 while(1)
 {
#ifdef TEST_FOPEN
    if ((file = fopen("lockdemo.c", "rw+")) == NULL) {
        perror("fopen");
        exit(1);
    }
#else
    if ((fd = open("lockdemo.c", O_RDWR)) == -1) {
        perror("open");
        exit(1);
    }
#endif /* TEST_FOPEN */
  printf("Press to try to get lock: ");
  getchar();
  printf("Trying to get lock...");

 #ifdef TEST_FOPEN
  fd = fileno(file);
 #endif /* TEST_FOPEN */

  fl.l_type = F_WRLCK;  /* set to lock same region */
  if (fcntl(fd, F_SETLKW, &fl) == -1) {
   perror("fcntl");
   exit(1);
  }

  printf("got lock\n");
  printf("Press to release lock: ");
  getchar();

  fl.l_type = F_UNLCK;  /* set to unlock same region */

  if (fcntl(fd, F_SETLK, &fl) == -1) {
   perror("fcntl");
   exit(1);
  }

  printf("Unlocked.\n");
#ifdef TEST_FOPEN
 fclose(file);
#else
    close(fd);
#endif /* TEST_FOPEN */
 }

    return 0;
}

运行结果：

线程级文件锁demo：

#include
#include
#include
#include
#include
#include

#define TEST_FOPEN
#define TEST_FLOCK

void* thread_flock(void* ptr)
{
    /* l_type   l_whence  l_start  l_len  l_pid   */
    struct flock fl = {F_WRLCK, SEEK_SET,   0,      0,     0 };
    int fd;

 int ith = *((int *)ptr);

#ifdef TEST_FOPEN
 FILE *file = NULL;
#endif /* TEST_FOPEN */

    fl.l_pid = getpid();

 while(1)
 {
#ifdef TEST_FOPEN
    if ((file = fopen("lockdemo.c", "rw+")) == NULL) {
        perror("fopen");
        exit(1);
    }
#else
    if ((fd = open("lockdemo.c", O_RDWR)) == -1) {
        perror("open");
        exit(1);
    }
#endif /* TEST_FOPEN */

#ifdef TEST_FOPEN
  fd = fileno(file);
#endif /* TEST_FOPEN */

#ifdef TEST_FLOCK
  flock(fd, LOCK_EX);
#else
  fl.l_type = F_WRLCK;  /* set to lock same region */
  if (fcntl(fd, F_SETLKW, &fl) == -1) {
   perror("fcntl");
   exit(1);
  }
#endif /* TEST_FLOCK */

  printf("[%d] %d --> got lock\n", ith, fd);
  sleep(ith);

#ifdef TEST_FLOCK
  flock(fd, LOCK_UN);
#else
  fl.l_type = F_UNLCK;  /* set to unlock same region */

  if (fcntl(fd, F_SETLKW, &fl) == -1) {
   perror("fcntl");
   exit(1);
  }
#endif /* TEST_FLOCK */

  printf("[%d] %d--> Unlocked.\n", ith, fd);
#ifdef TEST_FOPEN
 fclose(file);
#else
    close(fd);
#endif /* TEST_FOPEN */

  sleep(2);
 }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
 int time1, time2;

 pthread_t pid1,pid2;

 time1 = 1;
 pthread_create(&pid1, NULL, &thread_flock, &time1);

 time2 = 3;
 pthread_create(&pid2, NULL, &thread_flock, &time2);

 while(1)
  sleep(10);

    return 0;
} 

运行结果：