CentOS readdir并发控制方法

在CentOS系统中，对readdir（读取目录）进行并发控制的方法主要有以下几种：

1. 使用文件锁

文件锁是一种常见的并发控制机制，可以确保在同一时间只有一个进程或线程访问特定的资源。

示例代码：

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    int fd = open("example_dir", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        return 1;
    }

    // 获取共享锁
    struct flock lock;
    lock.l_type = F_WRLCK; // 写锁
    lock.l_whence = SEEK_SET;
    lock.l_start = 0;
    lock.l_len = 0;

    if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1) {
        perror("fcntl");
        close(fd);
        return 1;
    }

    // 执行readdir操作
    struct dirent *entry;
    DIR *dir = opendir("example_dir");
    if (dir == NULL) {
        perror("opendir");
        close(fd);
        return 1;
    }

    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        printf("%s\n", entry->d_name);
    }

    closedir(dir);

    // 释放锁
    lock.l_type = F_UNLCK;
    if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1) {
        perror("fcntl unlock");
    }

    close(fd);
    return 0;
}

2. 使用线程同步机制

在多线程环境中，可以使用互斥锁（mutex）来保护对目录的访问。

示例代码：

#include <pthread.h>
#include <dirent.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

pthread_mutex_t dir_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void *read_dir(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&dir_mutex);

    DIR *dir = opendir("example_dir");
    if (dir == NULL) {
        perror("opendir");
        pthread_mutex_unlock(&dir_mutex);
        return NULL;
    }

    struct dirent *entry;
    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        printf("%s\n", entry->d_name);
    }

    closedir(dir);
    pthread_mutex_unlock(&dir_mutex);
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t threads[5];

    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        if (pthread_create(&threads[i], NULL, read_dir, NULL) != 0) {
            perror("pthread_create");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }

    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    return 0;
}

3. 使用信号量

信号量是一种更高级的同步机制，可以用来控制对共享资源的访问。

示例代码：

#include <semaphore.h>
#include <dirent.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

sem_t dir_sem;

void *read_dir(void *arg) {
    sem_wait(&dir_sem);

    DIR *dir = opendir("example_dir");
    if (dir == NULL) {
        perror("opendir");
        sem_post(&dir_sem);
        return NULL;
    }

    struct dirent *entry;
    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        printf("%s\n", entry->d_name);
    }

    closedir(dir);
    sem_post(&dir_sem);
    return NULL;
}

int main() {
    sem_init(&dir_sem, 1, 1); // 初始化信号量，初始值为1

    pthread_t threads[5];

    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        if (pthread_create(&threads[i], NULL, read_dir, NULL) != 0) {
            perror("pthread_create");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }

    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    sem_destroy(&dir_sem);
    return 0;
}

4. 使用文件系统级别的锁

某些文件系统支持文件级别的锁，可以通过fcntl系统调用实现。

示例代码：

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    int fd = open("example_dir", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        return 1;
    }

    // 获取文件锁
    struct flock lock;
    lock.l_type = F_WRLCK; // 写锁
    lock.l_whence = SEEK_SET;
    lock.l_start = 0;
    lock.l_len = 0;

    if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1) {
        perror("fcntl");
        close(fd);
        return 1;
    }

    // 执行readdir操作
    struct dirent *entry;
    DIR *dir = opendir("example_dir");
    if (dir == NULL) {
        perror("opendir");
        close(fd);
        return 1;
    }

    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        printf("%s\n", entry->d_name);
    }

    closedir(dir);

    // 释放锁
    lock.l_type = F_UNLCK;
    if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1) {
        perror("fcntl unlock");
    }

    close(fd);
    return 0;
}

总结

选择哪种方法取决于具体的应用场景和需求。文件锁和线程同步机制适用于大多数情况，而信号量和文件系统级别的锁则提供了更高级的控制能力。在实际应用中，应根据具体情况选择最合适的并发控制方法。