思路

• 將讀寫鎖和讀寫鎖的屬性以及一個用于存儲共享內存的地址的int型變量三者封裝成一個struct結構
• 將這個結構體放到共享內存中，以及將讀寫鎖的屬性設置成全局性質，然后使用這個屬性初始化鎖，以及將鎖的地址關聯到結構體的內存地址這個變量
• 定義一個銷毀函數，用于退出進程的時候，將內存空間銷毀，以及刪除對應的變量
• 定義讀寫函數，讀函數讀取文件的內容，輸出文件的內容；寫函數，以追加的方式，向指定文件中寫入數據
• 測試：使用fork創建父子兩個進程，定義一個for循環，循環5次之后，退出循環并且執行銷毀函數。
• 在使用讀寫函數之前需要對于鎖執行相關的操作，比如加讀鎖，加寫鎖，以及執行完讀寫文件函數之后去掉鎖

代碼

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <cassert>
#include <pthread.h>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <cstring>/***  返回一片共享內存標識符，用于后續獲取該共享內存，以及銷毀該共享內存*/
namespace hhh{namespace hhh{class mutex_function{public:mutex_function() = default;// 定義進程鎖結構體typedef struct mutex_struct{pthread_rwlock_t lock;pthread_rwlockattr_t lock_attr;int memory_addr;}mutex_struct_t;int create_share_memory_id(const int index_of_key,size_t md5){const char* file_path = "./";key_t id = ftok(file_path,md5);const int share_memory_id = shmget(id,md5,IPC_CREAT | 0666);if (share_memory_id == -1){std::cout << "share_memory_id error!\n" << std::endl;exit(EXIT_FAILURE);}else{return share_memory_id;}}// 初始化進程鎖結構體int init_mutex_struct(mutex_struct_t* mutex_ptr){pthread_rwlockattr_init(&(mutex_ptr->lock_attr));pthread_rwlockattr_setpshared(&(mutex_ptr->lock_attr),PTHREAD_PROCESS_SHARED);pthread_rwlock_init(&(mutex_ptr->lock),&(mutex_ptr->lock_attr));return 0;}// 在共享內存上定義進程鎖結構體并且返回其位置mutex_struct_t* mutex_struct_addr(const int index){int memory_id = create_share_memory_id(index,sizeof (mutex_struct_t));mutex_struct_t * share_ptr = (mutex_struct_t* )shmat(memory_id, 0, 0);if (share_ptr == (void *)-1){std::cout << "share_ptr error!\n" << std::endl;exit(EXIT_FAILURE);}share_ptr->memory_addr = memory_id;assert(init_mutex_struct(share_ptr)== 0);return share_ptr;}// 銷毀進程鎖結構體，利用其memory_addr變量索引到其占用的共享內存并銷毀const int destroy_mutex_memory(mutex_struct_t * mutex_struct){pthread_rwlock_destroy(&(mutex_struct->lock));pthread_rwlockattr_destroy(&(mutex_struct->lock_attr));assert(shmctl(mutex_struct->memory_addr,IPC_RMID, nullptr) == 0);return 0;}public:mutex_struct_t* mutex_struct_ptr;};}//namespace hhh
}//namespace hhh//read file
void read_file(const std::string file_name,int id){std::ifstream fp(file_name,std::ios::binary);std::stringstream ss;ss << fp.rdbuf();std::cout << "線程"<< id << "搶占了資源,輸出:" << ss.str() << std::endl;sleep(3);std::cout << "線程"<< id << "釋放了資源...\n" << std::endl;fp.close();
}
//write file
void write_file(const char *file_name,char *str,int id){FILE *fd = fopen(file_name,"a+");if (fd == nullptr){printf("fd is nullptr and open file fail\n");} else{std::cout <<"線程"<< id << "搶占了資源" << std::endl;fwrite(str,strlen(str),1,fd);char *next = "\0";fwrite(next,strlen(next),1,fd);sleep(5);std::cout << "線程"<< id << "釋放了資源...\n" << std::endl;}fclose(fd);
}
int main(){std::string file_name = "/home/gsc/Projects/1.txt";char * str1 = "progress 1";// 創建自定義進程鎖hsm::hal::mutex_function mutex_function_object;mutex_function_object.mutex_struct_ptr = mutex_function_object.mutex_struct_addr(111);// 創建新進程int id = fork();assert(id >= 0);// 設置循環次數for (int i = 0; i < 5; ++i) {if (id > 0) {  // 父進程// 讀鎖
//            pthread_rwlock_rdlock(&(mutex_function_object.mutex_struct_ptr->lock));
//            read_file(file_name,getpid());
//            pthread_rwlock_unlock(&(mutex_function_object.mutex_struct_ptr->lock));// 寫鎖pthread_rwlock_wrlock(&(mutex_function_object.mutex_struct_ptr->lock));write_file(file_name.c_str(),str1,getpid());pthread_rwlock_unlock(&(mutex_function_object.mutex_struct_ptr->lock));} else {  // 子進程// 讀鎖
//            pthread_rwlock_rdlock(&(mutex_function_object.mutex_struct_ptr->lock));
//            read_file(file_name,getpid());
//            pthread_rwlock_unlock(&(mutex_function_object.mutex_struct_ptr->lock));// 寫鎖pthread_rwlock_wrlock(&(mutex_function_object.mutex_struct_ptr->lock));write_file(file_name.c_str(),str1,getpid());pthread_rwlock_unlock(&(mutex_function_object.mutex_struct_ptr->lock));}}// 等待循環完畢sleep(1);// 循環完畢,銷毀進程鎖,釋放申請的共享內存if (id > 0) {  // 父進程mutex_function_object.destroy_mutex_memory((mutex_function_object.mutex_struct_ptr));mutex_function_object.mutex_struct_ptr = nullptr;printf("父進程釋放資源完畢\n");}return 0;
}

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