多线程间的同步与互斥

多线程与临界区

多线程想要访问临界区时，就要对临界区进行上锁，这与之前写到的进程互斥是一个道理，这也就是防止共享数据被并发访问的解决方法，这种上锁叫做互斥锁

互斥锁

互斥锁以排他的方式保护共享数据被并发访问。

因为在线程中，内存地址空间是共享的，就像一个大房子，在这个进程中的线程们都可以进来，当我们某一个线程想做一些事时，不想让其他线程打断，那我们就给门上加个锁，当一个进程进来后，把门锁上，当干完想干的事时，再解锁出去，让其他进程进来，这样就保证在做一件事时绝对不会被打断，当其它进程进来时，同样可以做自己想做的事情，可以是与之前进程一样的事情

互斥锁是一个二元信号量

---

互斥锁的基本操作

---

条件变量

条件变量基本原理：
互斥锁能够解决资源的互斥访问，但有些情况，互斥并不能解决。

例如下面这种情况，系统有全局变量 i 和 j，线程A和B都要访问，线程A需要互斥的执行i++；j–操作；线程B需要互斥的在 i 等于 j是执行do_something()函数。

如果只使用互斥锁，可能导致do_something()永远不会执行，因为当i=j=5时，线程B不一定能抢占到资源
所以，需要某个机制来解决此问题，更重要的是，线程B仅仅只有一种情况需要执行do_something()函数，但不停的申请释放互斥锁将造成资源的浪费。
在使用互斥锁时结合条件变量解决这一问题。

这里要注意的是，条件变量不能单独使用，必须配合互斥锁一起实现对资源的互斥访问。

---

条件变量的基本操作

初始化和销毁没有什么好说的，man一下，全清楚
那就说说signal和wait，
wait是在等一个它要等的人（条件），这个人就是signal，signal会发一个信号，当signal发出消息，wait就可以继续执行自己的事情，否则它就一直等待

还是用生产者消费者的例子来看

生产者在生产时要上锁保证自己的生产不被打断，消费者也是一样，但是消费者需要在生产者生产后，才能进行消费所以当生产者生产后要通知一下，消费者也要等着生产者的信号
其实这就像在食堂吃饭时，我们买好饭然后就等着食堂阿姨做好了叫我们，然后阿姨（生产者）去做饭，阿姨做好饭后会叫我们

---

互斥锁与条件变量的应用

创建相关变量

生产者

消费者

消费者这里有一个小的隐含知识：pthread_cond_wait当前应该是阻塞在这里的，又没有释放锁，那是如何让生产者生产的？
答：如果某线程因等待条件变量进入等待状态时，将隐含释放当前的锁，同样，在返回时，再隐含申请到该互斥锁对象。一会儿我们可以从结果上看到

main

结果

---

读写锁

读写锁基本原理：
在对数据的读写应用中，很多情况是大量的读操作，二较少的写操作，例如对数据库系统数据的访问，显然，这时使用互斥锁将非常影响效率。为了满足这一情况，posix线程提供了读写锁机制

---

读写锁的基本操作

---