这三个函数的作用都是给文件加锁，那它们有什么区别呢？首先flock和fcntl是系统调用，而lockf是库函数。lockf实际上是fcntl的封装，所以lockf和fcntl的底层实现是一样的，对文件加锁的效果也是一样的。后面分析不同点时大多数情况是将fcntl和lockf放在一起的。下面首先看每个函数的使用，从使用的方式和效果来看各个函数的区别。
1. flock
函数原型
int flock(int fd, int operation); // Apply or remove an advisory lock on the open file specified by fd，只是建议性锁
其中fd是系统调用open返回的文件描述符，operation的选项有：
LOCK_SH ：共享锁
LOCK_EX ：排他锁或者独占锁
LOCK_UN : 解锁。
LOCK_NB：非阻塞（与以上三种操作一起使用）
关于flock函数，首先要知道flock函数只能对整个文件上锁，而不能对文件的某一部分上锁，这是于fcntl/lockf的第一个重要区别，后者可以对文件的某个区域上锁。其次，flock只能产生劝告性锁。我们知道，linux存在强制锁（mandatory lock）和劝告锁（advisory lock）。所谓强制锁，比较好理解，就是你家大门上的那把锁，最要命的是只有一把钥匙，只有一个进程可以操作。所谓劝告锁，本质是一种协议，你访问文件前，先检查锁，这时候锁才其作用，如果你不那么kind，不管三七二十一，就要读写，那么劝告锁没有任何的作用。而遵守协议，读写前先检查锁的那些进程，叫做合作进程。再次，flock和fcntl/lockf的区别主要在fork和dup。
(1) flock创建的锁是和文件打开表项（struct file）相关联的，而不是fd。这就意味着复制文件fd（通过fork或者dup）后，那么通过这两个fd都可以操作这把锁（例如通过一个fd加锁，通过另一个fd可以释放锁），也就是说子进程继承父进程的锁。但是上锁过程中关闭其中一个fd，锁并不会释放（因为file结构并没有释放），只有关闭所有复制出的fd，锁才会释放。测试程序入程序一。
程序一
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/file.h> int main (int argc, char ** argv) { int ret; int fd1 = open("./tmp.txt",O_RDWR); int fd2 = dup(fd1); printf("fd1: %d, fd2: %dn", fd1, fd2); ret = flock(fd1,LOCK_EX); printf("get lock1, ret: %dn", ret); ret = flock(fd2,LOCK_EX); printf("get lock2, ret: %dn", ret); return 0; } |
运行结果如图，对fd1上锁，并不影响程序通过fd2上锁。对于父子进程，参考程序二。
程序二
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/file.h> int main (int argc, char ** argv) { int ret; int pid; int fd = open("./tmp.txt",O_RDWR); if ((pid = fork()) == 0){ ret = flock(fd,LOCK_EX); printf("chile get lock, fd: %d, ret: %dn",fd, ret); sleep(10); printf("chile exitn"); exit(0); } ret = flock(fd,LOCK_EX); printf("parent get lock, fd: %d, ret: %dn", fd, ret); printf("parent exitn"); return 0; } |
运行结果如图，子进程持有锁，并不影响父进程通过相同的fd获取锁，反之亦然。
