一、线程为什么要同步
1.共享资源，多个线程都可对共享资源操作
2.线程操作共享资源的先后顺序不确定
3.处理器对存储器的操作一般不是原子操作
二、互斥量mutex
1、临界资源与临界区的概念
任务之间的互斥与同步关系存在的根源在于临界资源。
临界资源是指在同一时刻只允许有限个（通常只有一个）任务可以访问资源（读/写），通常包括硬件资源（处理器/内存/存储器/其他外围设备）和软件资源（共享代码段/共享结构/变量）。
访问临界资源的代码称为临界区。
通过线程间的同步机制，使得多个线程在访问共享资源的时候，出现互斥。
2、Linux中提供一把互斥锁mutex（也称之为互斥量）。
每个线程在对资源操作前都尝试先加锁，成功加锁才能操作，操作结束解锁。资源还是共享的，线程间也还是竞争的，但通过“锁”就将资源的访问变成互斥操作，而后与时间有关的错误也不会再产生了。
但，应注意：同一时刻，只能有一个线程持有该锁。
当A线程对某个全局变量加锁访问，B在访问前尝试加锁，拿不到锁，B阻塞。C线程不去加锁，而直接访问该全局变量，依然能够访问，但会出现数据混乱。
所以，互斥锁实质上是操作系统提供的一把“建议锁”（又称“协同锁”），建议程序中有多线程访问共享资源的时候使用该机制。但，并没有强制限定。
因此，即使有了mutex，如果有线程不按规则来访问数据，依然会造成数据混乱。
mutex操作原语
1. pthread_mutex_init函数 2. 3. pthread_mutex_destroy函数 4. 5. pthread_mutex_lock函数 6. 7. pthread_mutex_trylock函数 8. 9. pthread_mutex_unlock函数
以上5个函数的返回值都是：成功返回0， 失败返回错误号。
pthread_mutex_t 类型，其本质是一个结构体。为简化理解，应用时可忽略其实现细节，简单当成整数看待。
pthread_mutex_t mutex; 变量mutex只有两种取值1、0。
pthread_mutex_init函数
初始化一个互斥锁(互斥量) ---> 初值可看作1
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex, const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
参1：传出参数，调用时应传 &mutex
restrict关键字：只用于限制指针，告诉编译器，所有修改该指针指向内存中内容的操作，只能通过本指针完成。不能通过除本指针以外的其他变量或指针修改
参2：互斥量属性。是一个传入参数，通常传NULL，选用默认属性(线程间共享)。 参APUE.12.4同步属性
1. 静态初始化：如果互斥锁 mutex 是静态分配的（定义在全局，或加了static关键字修饰），可以直接使用宏进行初始化。e.g. pthead_mutex_t muetx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
2. 动态初始化：局部变量应采用动态初始化。e.g. pthread_mutex_init(&mutex, NULL)
1. 2. int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex); 销毁一个互斥锁 3. 4. int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex); 加锁。可理解为将mutex--（或-1） 5. 6. int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex); 解锁。可理解为将mutex ++（或+1） 7. 8. int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex); 尝试加锁
三、死锁
产生死锁的两个场景
1.同一个线程在拥有A锁的情况下再次请求获得A锁
2.线程一拥有A锁，请求获得B锁；线程二拥有B锁，请求获得A锁
四、读写锁
- 读写锁（写独占、读共享、写锁优先级高）
- 与互斥量类似，但读写锁允许更高的并行性。其特性为：写独占，读共享。
- 读写锁状态：
一把读写锁具备三种状态：
1. 读模式下加锁状态 (读锁)
2. 写模式下加锁状态 (写锁)
3. 不加锁状态
- 读写锁特性：
1. 读写锁是“写模式加锁”时， 解锁前，所有对该锁加锁的线程都会被阻塞。
2. 读写锁是“读模式加锁”时， 如果线程以读模式对其加锁会成功；如果线程以写模式加锁会阻塞。
3. 读写锁是“读模式加锁”时， 既有试图以写模式加锁的线程，也有试图以读模式加锁的线程。那么读写锁会阻塞随后的读模式锁请求。优先满足写模式锁。读锁、写锁并行阻塞，写锁优先级高
读写锁也叫共享-独占锁。当读写锁以读模式锁住时，它是以共享模式锁住的；当它以写模式锁住时，它是以独占模式锁住的。写独占、读共享。
读写锁非常适合于对数据结构读的次数远大于写的情况。
- 主要应用函数：
1. pthread_rwlock_init函数 2. 3. pthread_rwlock_destroy函数 4. 5. pthread_rwlock_rdlock函数 6. 7. pthread_rwlock_wrlock函数 8. 9. pthread_rwlock_tryrdlock函数 10. 11. pthread_rwlock_trywrlock函数 12. 13. pthread_rwlock_unlock函数
以上7 个函数的返回值都是：成功返回0， 失败直接返回错误号。
pthread_rwlock_t类型 用于定义一个读写锁变量。
1. int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock, const pthread_rwlockattr_t *restrict attr); 初始化一把读写锁 2. 3. int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock); 销毁一把读写锁 4. 5. int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 以读方式请求读写锁。（常简称为：请求读锁） 6. 7. int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 以写方式请求读写锁。（常简称为：请求写锁） 8. 9. int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 解锁 10. 11. int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 非阻塞以读方式请求读写锁（非阻塞请求读锁） 12. 13. int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 非阻塞以写方式请求读写锁（非阻塞请求写锁）
