使用系统调用如 fcntl（Linux/Unix）或 LockFileEx（Windows）实现文件锁，通过 flock 结构体设置读写锁，确保多进程下文件操作安全，注意采用 RAII 封装、避免死锁，并保证所有进程遵循加锁规则以防止数据冲突。
在多进程环境下操作同一个文件时，如果不加控制，很容易导致数据错乱或覆盖。C++本身标准库没有直接提供文件锁机制，但可以通过操作系统提供的系统调用来实现文件锁定，避免并发访问冲突。
使用 fcntl 实现文件锁（Linux/Unix）
在 Linux 和类 Unix 系统中，fcntl() 是最常用的文件控制函数，支持对文件区域加锁，包括共享锁（读锁）和独占锁（写锁）。
基本步骤如下：
- 用 open() 打开文件获取文件描述符（int fd），而不是使用 std::fstream 的句柄
- 构造 flock 结构体，指定锁类型、起始位置、长度等
- 调用 fcntl(fd, F_SETLKW, &lock) 加锁（F_SETLKW 表示阻塞等待）
- 完成读写后，调用 fcntl(fd, F_UNLCK, &lock) 解锁
示例代码：
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#include#include #include #include int fd = open("data.txt", O_RDWR | O_CREAT, 0644); if (fd == -1) { perror("open"); return 1; } struct flock lock; lock.l_type = F_WRLCK; // 写锁 lock.l_whence = SEEK_SET; lock.l_start = 0; lock.l_len = 0; // 锁整个文件 // 阻塞直到获得锁 if (fcntl(fd, F_SETLKW, &lock) == -1) { perror("fcntl"); close(fd); return 1; } // 安全进行文件读写 write(fd, "Hello", 5); // 解锁 lock.l_type = F_UNLCK; fcntl(fd, F_SETLK, &lock); close(fd);
跨平台考虑与替代方案
Windows 不支持 fcntl，需使用 LockFile 或 LockFileEx API。若要跨平台，可封装判断：
- Linux/Unix：使用 fcntl
- Windows：使用 LockFileEx / UnlockFileEx
或者使用第三方库如 Boost.Interprocess 提供的文件锁工具，简化跨平台开发。
建议与注意事项
实际使用中注意以下几点：
- 文件锁是**建议性锁（advisory）**，所有进程必须都遵守规则才能生效
- 尽量减小持锁时间，避免长时间阻塞其他进程
- 使用 O_APPEND 写日志类文件可在一定程度上减少冲突（每个写操作自动追加到末尾）
- 慎用强制锁（mandatory locking），多数系统默认关闭，且行为复杂
- 记得在异常路径或退出前释放锁，可用 RAII 封装文件锁对象
基本上就这些。关键是理解文件锁是协作机制，所有参与者都要主动检查并加锁，才能真正避免冲突。
