Linux lockf函数在多进程中的应用

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作者
猴君
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lockf 函数是 Linux 系统中的一个文件锁定机制,它可以在多进程环境中对文件进行加锁和解锁操作

lockf 函数的原型如下:

#include <unistd.h>  long lockf(int fd, int operation, off_t size); 

参数说明:

  • fd:需要锁定或解锁的文件描述符。
  • operation:指定锁定或解锁的类型,可以是以下值之一:
    • LOCK_UN:解锁文件。
    • LOCK_EX:锁定文件,如果文件已被锁定,则返回错误。
    • LOCK_SH:以共享模式锁定文件,其他进程可以继续锁定该文件。
    • LOCK_NB:以非阻塞模式锁定文件,如果文件已被锁定,则立即返回错误。
    • LOCK_EX | LOCK_NB:以独占且非阻塞模式锁定文件。
  • size:指定锁定范围的大小,通常设置为 0,表示锁定整个文件。

在多进程环境中,lockf 函数可以确保同一时间只有一个进程访问被锁定的文件。这有助于防止数据竞争和不一致的问题。

以下是一个简单的示例,展示了如何在两个进程中使用 lockf 函数:

进程 1(锁定文件):

#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <sys/file.h>  int main() {     int fd = open("test.txt", O_RDWR);     if (fd == -1) {         perror("open");         return 1;     }      // 以独占且非阻塞模式锁定文件     if (lockf(fd, LOCK_EX | LOCK_NB, 0) == -1) {         if (errno == EWOULDBLOCK) {             printf("File is locked by another process.\n");         } else {             perror("lockf");         }         close(fd);         return 1;     }      // 对文件进行操作,例如读取或写入数据      // 解锁文件     if (lockf(fd, LOCK_UN, 0) == -1) {         perror("lockf");         close(fd);         return 1;     }      close(fd);     return 0; } 

进程 2(尝试锁定文件):

#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <sys/file.h>  int main() {     int fd = open("test.txt", O_RDWR);     if (fd == -1) {         perror("open");         return 1;     }      // 尝试以独占且非阻塞模式锁定文件     if (lockf(fd, LOCK_EX | LOCK_NB, 0) == -1) {         if (errno == EWOULDBLOCK) {             printf("File is locked by another process.\n");         } else {             perror("lockf");         }         close(fd);         return 1;     }      // 文件已被锁定,无法进行操作      // 解锁文件     if (lockf(fd, LOCK_UN, 0) == -1) {         perror("lockf");         close(fd);         return 1;     }      close(fd);     return 0; } 

在这个示例中,进程 1 首先锁定文件,然后对文件进行操作。进程 2 尝试锁定同一文件,但由于文件已被锁定,因此无法进行操作。当进程 1 完成操作并解锁文件后,进程 2 可以继续尝试锁定文件。

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