Linux lockf函數(shù)在多進程中的應用

lockf 函數(shù)是 Linux 系統(tǒng)中的一個文件鎖定機制，它可以在多進程環(huán)境中對文件進行加鎖和解鎖操作

lockf 函數(shù)的原型如下：

#include <unistd.h>

long lockf(int fd, int operation, off_t size);

參數(shù)說明：

• fd：需要鎖定或解鎖的文件描述符。
• operation：指定鎖定或解鎖的類型，可以是以下值之一：
  • LOCK_UN：解鎖文件。
  • LOCK_EX：鎖定文件，如果文件已被鎖定，則返回錯誤。
  • LOCK_SH：以共享模式鎖定文件，其他進程可以繼續(xù)鎖定該文件。
  • LOCK_NB：以非阻塞模式鎖定文件，如果文件已被鎖定，則立即返回錯誤。
  • LOCK_EX | LOCK_NB：以獨占且非阻塞模式鎖定文件。
• size：指定鎖定范圍的大小，通常設置為 0，表示鎖定整個文件。

在多進程環(huán)境中，lockf 函數(shù)可以確保同一時間只有一個進程訪問被鎖定的文件。這有助于防止數(shù)據(jù)競爭和不一致的問題。

以下是一個簡單的示例，展示了如何在兩個進程中使用 lockf 函數(shù)：

進程 1（鎖定文件）：

#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;
    }

    // 以獨占且非阻塞模式鎖定文件
    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;
    }

    // 對文件進行操作，例如讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)

    // 解鎖文件
    if (lockf(fd, LOCK_UN, 0) == -1) {
        perror("lockf");
        close(fd);
        return 1;
    }

    close(fd);
    return 0;
}

進程 2（嘗試鎖定文件）：

#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;
    }

    // 嘗試以獨占且非阻塞模式鎖定文件
    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;
    }

    // 文件已被鎖定，無法進行操作

    // 解鎖文件
    if (lockf(fd, LOCK_UN, 0) == -1) {
        perror("lockf");
        close(fd);
        return 1;
    }

    close(fd);
    return 0;
}

在這個示例中，進程 1 首先鎖定文件，然后對文件進行操作。進程 2 嘗試鎖定同一文件，但由于文件已被鎖定，因此無法進行操作。當進程 1 完成操作并解鎖文件后，進程 2 可以繼續(xù)嘗試鎖定文件。