目录
1. 线程同步概述
线程同步定义
线程同步，指的是控制多线程间的相对执行顺序，从而在线程间正确、有序地共享数据，以下为线程同步常见使用场合。
- 多线程执行的任务在顺序上存在依赖关系
- 线程间共享数据只能同时被一个线程使用
线程同步方法
在实际项目中，经常使用的线程同步方法主要分为三种：
- 互斥锁
- 条件变量
- Posix信号量（包括有名信号量和无名信号量）
本节内容只介绍互斥锁和条件变量，Posix信号量后续在Posix IPC专题中介绍。
2. 互斥锁
互斥锁概念
互斥锁用于确保同一时间只有一个线程访问共享数据，使用方法为：
- 加锁
- 访问共享数据
- 解锁
对互斥锁加锁后，任何其他试图再次对其加锁的线程都会被阻塞，直到当前线程释放该互斥锁，解锁时所有阻塞线程都会变成可运行状态，但究竟哪个先运行，这一点是不确定的。
互斥锁基本API
初始化与销毁
互斥锁是用pthread_mutex_t数据类型表示的，在使用互斥锁之前，需要先进行初始化，初始化方法有两种：
- 设置为常量
PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER，只适用于静态分配的互斥锁 - 调用
pthread_mutex_init函数，静态分配和动态分配的互斥锁都可以
互斥锁使用完以后，可以调用pthread_mutex_destroy进行销毁，尤其是对于动态分配的互斥锁，在释放内存前，调用pthread_mutex_destroy是必须的。
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
//两个函数的返回值：成功返回0，失败返回错误编号
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);其中，pthread_mutex_init的第二个参数attr用于设置互斥锁的属性，如果要使用默认属性，只需把attr设为NULL。
上锁与解锁
//两个函数的返回值：成功返回0，失败返回错误编号
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);对互斥锁上锁，需要调用pthread_mutex_lock，如果互斥锁已经上锁，调用线程将阻塞到该互斥锁被释放。
对互斥锁解锁，需要调用pthread_mutex_unlock。
两个特殊的上锁函数
尝试上锁
//成功返回0，失败返回错误编号
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);如果不希望调用线程阻塞，可以使用pthread_mutex_trylock尝试上锁：
- 若mutex未上锁，pthread_mutex_trylock将加锁成功，返回0
- 若mutex已上锁，pthread_mutex_trylock会加锁失败，返回
EBUSY
限时上锁
//成功返回0，失败返回错误编号
int pthread_mutex_timedlock(pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *time);pthread_mutex_timedlock是一个可以设置阻塞时间的上锁函数：
- 当mutex已上锁时，调用线程会阻塞设定的时间
- 当达到设定时间时，pthread_mutex_timedlock将加锁失败并解除阻塞，返回
ETIMEDOUT
关于第二个参数time，有两点需要注意：
- time表示等待的绝对时间，需要将其设为当前时间 + 等待时间
- time是由struct timespec指定的，它由秒和纳秒来描述时间
示例代码
/*
* 测试使用上述4个加锁函数
*/
#include <pthread.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
pthread_mutex_t mutex1;
pthread_mutex_t mutex2;
pthread_mutex_t mutex3;
void *thread1_start(void *arg)
{
pthread_mutex_lock(&mutex1);
printf("thread1 has locked mutex1\n");
sleep(2); //保证thread2执行时mutex1还未解锁
pthread_mutex_unlock(&mutex1);
}
void *thread2_start(void *arg)
{
if (pthread_mutex_trylock(&mutex2) == 0)
printf("thread2 trylock mutex2 sucess\n");
if (pthread_mutex_trylock(&mutex1) == EBUSY)
printf("thread2 trylock mutex1 failed\n");
pthread_mutex_unlock(&mutex2);
}
void *thread3_start(void *arg)
{
struct timespec time;
struct tm *tmp_time;
char s[64];
int err;
pthread_mutex_lock(&mutex3);
printf("thread3 has locked mutex3\n");
/*获取当前时间，并转化为本地时间打印*/
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &time);
tmp_time = localtime(&time.tv_sec);
strftime(s, sizeof(s), "%r", tmp_time);
printf("current time is %s\n", s);
/*设置time = 当前时间 + 等待时间10S*/
time.tv_sec = time.tv_sec + 10;
/*mutex3已上锁，这里会阻塞*/
if (pthread_mutex_timedlock(&mutex3, &time) == ETIMEDOUT)
printf("pthread_mutex_timedlock mutex3 timeout\n");
/*再次获取当前时间，并转化为本地时间打印*/