如何确定线程是否有锁？

Question

我正在编写一个希望线程安全的 Objective-C 类。为此，我使用 pthreads 和 pthread_rwlock（使用 @synchronized 太过分了，我想了解更多关于 pthreads 的信息）。锁在init 方法指定的对象中初始化，并在dealloc 中销毁。我有三种操作锁的方法； readLock、writeLock、unlock。这三个方法只是调用相关的 pthread 函数，目前没有别的。

这里有两个对象方法，都需要 writeLock：

-(void)addValue:(const void *)buffer
{
    [self writeLock];

    NSUInteger lastIndex = self.lastIndex;
    [self setValue:buffer atIndex:(lastIndex == NSNotFound) ? 0 : lastIndex+1];

    [self unlock];
}


-(void)setValue:(const void *)buffer atIndex:(NSUInteger)index
{
    [self writeLock];
    //do work here
    [self unlock];
}

调用setAddValue: 将首先获得一个写锁，然后调用setValue:atIndex:，它也将尝试获得一个写锁。文档指出，发生这种情况时行为未定义。因此，如何在尝试获取锁之前检查线程是否有锁？

（我可以确保临界区不进行触发另一个锁定请求的调用，但这意味着代码重复，我希望保持我的代码 DRY）。

Answer 1

不完全清楚您使用的是哪种锁。您表明您正在使用 pthreads 和读/写锁，所以我得出的结论是您正在使用 pthread_rwlock。

如果是这样，那么您应该可以在锁上使用pthread_rwlock_trywrlock。从手册页，

如果成功，则 pthread_rwlock_wrlock() 和 pthread_rwlock_trywrlock() 函数将返回零。否则会返回错误号 来指示错误。

而且，其中一个错误是：

[EDEADLK] 调用线程已经拥有读/写锁 （用于阅读或写作）。

因此，我相信你应该可以调用pthread_rwlock_trywrlock()，并且你会成功，如果另一个线程有锁，它会返回EBUSY，或者如果当前线程有锁，你会得到EDEADLK .

Answer 2

首先，只包含一个操作的临界区是没有用的。关键是使不同的事物相对于彼此同步。 （您确实有效地使整数原子化，但这可能不是全部意图。）

其次，您已经知道在后面的关键部分中有写锁，因此无需检查它是否存在。只是不要在写入时尝试读锁。

解决方案可能是将readLock 和writeLock 调用移到调用函数中，但不知道更多是不可能的。

（这也可能通过减少总操作数来降低锁定的性能成本，因为您不会锁定然后立即解锁。可能您不需要直接在 pthreads 级别工作。）

Answer 3

可移植程序不能依赖实现告诉调用者它已经持有写锁。相反，你需要做这样的事情来用递归写锁包装 rwlocks：

int wrlock_wrap(pthread_rwlock_t *l, int *cnt)
{
    int r = *cnt ? 0 : pthread_rwlock_wrlocK(l);
    if (!r) ++*cnt;
    return r;
}

int wrunlock_wrap(pthread_rwlock_t *l, int *cnt)
{
    --*cnt;
    return pthread_rwlock_unlock(l);
}

您可以将计数保留在 pthread_rwlock_t 旁边的任何存储位置，例如作为你的结构/类/其他的成员。