pthread线程同步机制

1.互斥量

  互斥量mutex是mutual-exclusion简写，通过互斥量可以保证数据在同一时刻只能被一个线程访问，其他线程阻塞，锁住互斥量的线程释放互斥量时，阻塞在互斥量上的线程都被唤醒，竞争这个互斥量，最终只有一个线程获得互斥量锁定继续运行，其他线程继续进入阻塞状态。

  互斥量用pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER 或者
  int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict  mutex,
                         const pthread_mutexattr_t  *restrict attr)
进行初始化，前者用于静态初始化，后者用于对malloc分配的内存初始化。
  互斥量用int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex)销毁。

  int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)锁住互斥量mutex，如果有线程已经锁住互斥量mutex，当前线程阻塞。连续两次调用会造成当前线程和其他等待互斥量mutex的线程死锁。
  int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)尝试锁住互斥量mutex，如果有线程已经锁住互斥量mutex，立即返回EBUSY。连续两次调用不会造成死锁。
  int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)解锁互斥量mutex，前提是当前线程已经锁住互斥量mutex。

  在使用互斥量进行线程同步的时候，避免死锁的方法有两种：
  (1)规定多个互斥量加所的秩序
  (2)线程需要锁定多个互斥量时，用pthread_mutex_lock锁住第一个互斥量，然后用pthread_mutex_trylock尝试锁住其他互斥量，如果尝试失败就回溯解锁上一个锁住的互斥量。
  方法1使用简单，在互斥量不多、系统简单的情况下很实用，效率很高，但是当系统比较复杂时，往往很难严格规定互斥量的加锁顺序，方法2比较通用，但是尝试失败时回溯解锁效率比较低，也应谨慎使用。

2.读写锁

  读写锁read-write-lock和互斥量mutex相似，但是它比互斥量有更好的并行性，它允许多个进程同时读，只允许一个进程写。互斥量有锁住和解锁两种状态，而读写锁有三种状态:读锁、写锁和解锁。读锁状态时允许其他线程可以获得读锁但是不能获得写锁，写锁状态时其他线程不能获得读锁和写锁。
  读写锁的使用方式与互斥量相似:
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock,
                        const pthread_rwlockattr_t  *restrict attr);
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);

int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t  *rwlock);
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t  *rwlock);

  在很多实现中，为了避免很多读锁请求阻塞写锁请求，当读写锁处于读锁状态时如果一个写锁和多个读锁请求到达，则读锁被释放时写锁请求得到响应，其他读锁请求继续阻塞。这种实现方式常被称作写者优先模式。 
  读写锁很适合与对数据的访问中只读操作比较多，更改操作比较少的情况。

3.信号量