互斥鎖

pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex, const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

• pthread_mutex_t 是posix下抽象出的一個鎖類型的結(jié)構(gòu)：pthread_mutex_t.通過對該結(jié)構(gòu)的訪問．顧名思義，加鎖以后，別人就無法打開，只有當(dāng)鎖沒有關(guān)閉的時候才可以訪問資源．使用互斥鎖可以讓線程按順序執(zhí)行．通常，互斥鎖通過確保一次只有一個線程執(zhí)行代碼的臨界段來同步多個線程．互斥鎖還可以保護(hù)單線程代碼．要更改缺省的互斥鎖屬性，可以對屬性對象進(jìn)行聲明和初始化。通常，互斥鎖屬性會設(shè)置在應(yīng)用程序開頭的某個位置，以便可以快速查找和輕松修改。
• pthread_mutex_init()函數(shù)是以動態(tài)方式創(chuàng)建互斥鎖的，參數(shù)attr指定了新建互斥鎖的屬性。如果參數(shù)attr為NULL，則使用默認(rèn)的互斥鎖屬性，默認(rèn)屬性為快速互斥鎖 ?；コ怄i的屬性在創(chuàng)建鎖的時候指定，在LinuxThreads實現(xiàn)中僅有一個鎖類型屬性，不同的鎖類型在試圖對一個已經(jīng)被鎖定的互斥鎖加鎖時表現(xiàn)不同。函數(shù)成功完成之后會返回０，其他的任何值表示出現(xiàn)錯誤．執(zhí)行成功后，互斥鎖被初始化為鎖住的狀態(tài)．

互斥鎖的屬性：

1. PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP，這是缺省值，也就是普通鎖。當(dāng)一個線程加鎖以后，其余請求鎖的線程將形成一個等待隊列，并在解鎖后按優(yōu)先級獲得鎖。這種鎖策略保證了資源分配的公平性。
2. PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP，嵌套鎖，允許同一個線程對同一個鎖成功獲得多次，并通過多次unlock解鎖。如果是不同線程請求，則在加鎖線程解鎖時重新競爭。
3. PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP，檢錯鎖，如果同一個線程請求同一個鎖，則返回EDEADLK，否則與PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP類型動作相同。這樣就保證當(dāng)不允許多次加鎖時不會出現(xiàn)最簡單情況下的死鎖。
4. PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP，適應(yīng)鎖，動作最簡單的鎖類型，僅等待解鎖后重新競爭。

鎖的一些操作

1. int pthread_mutxe_lock(pthread_mutex_t *mutex)
2. int phread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)
3. int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)

pthread_mutex_trylock()語義與pthread_mutex_lock()類似，不同的是在鎖已經(jīng)被占據(jù)時返回EBUSY而不是掛起等待。

死鎖

死鎖主要發(fā)生在有多個依賴鎖存在時, 會在一個線程試圖以與另一個線程相反順序鎖住互斥量時發(fā)生. 如何避免死鎖是使用互斥量應(yīng)該格外注意的東西?？傮w來講, 有幾個不成文的基本原則:

1. 對共享資源操作前一定要獲得鎖。
2. 完成操作以后一定要釋放鎖。
3. 盡量短時間地占用鎖。
4. 如果有多鎖, 如獲得順序是ABC連環(huán)扣, 釋放順序也應(yīng)該是ABC。
5. 線程錯誤返回時應(yīng)該釋放它所獲得的鎖。

條件變量

#include <pthread.h>
pthread_cond_init(pthread_cond_t *cv, const pthread_condattr_t *attr);
//成功返回０，其他的值表示錯誤

不能由多個線程同時初始化一個條件變量。當(dāng)需要重新初始化或釋放一個條件變量時，應(yīng)用程序必須保證這個條件變量未被使用。

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cv, pthread_mutex_t *mutex);
//返回０表示成功，其他值表示失敗

該函數(shù)將解鎖mutex參數(shù)指向的互斥鎖，并使當(dāng)前線程阻塞在cv參數(shù)指向的條件變量上。被阻塞的線程可以被pthread_cond_signal函數(shù)，pthread_cond_broadcast函數(shù)喚醒，也可能在被信號中斷后被喚醒。pthread_cond_wait函數(shù)的返回并不意味著條件的值一定發(fā)生了變化，必須重新檢查條件的值。pthread_cond_wait函數(shù)返回時，相應(yīng)的互斥鎖將被當(dāng)前線程鎖定，即使是函數(shù)出錯返回。一般一個條件表達(dá)式都是在一個互斥鎖的保護(hù)下被檢查。當(dāng)條件表達(dá)式未被滿足時，線程將仍然阻塞在這個條件變量上。當(dāng)另一個線程改變了條件的值并向條件變量發(fā)出信號時，等待在這個條件變量上的一個線程或所有線程被喚醒，接著都試圖再次占有相應(yīng)的互斥鎖。

pthread_cleanup_push()和pthread_cleanup_pop()的目的和作用

例如一個線程thread1：

pthread_mutex_lock(&mutex);
//一些會阻塞程序運行的調(diào)用，比如套接字的accept，等待客戶連接
sock = accept(......);            //這里是隨便找的一個可以阻塞的接口
pthread_mutex_unlock(&mutex);

上例中若線程1執(zhí)行了accept(),線程會阻塞（也就是等在那里，有客戶端連接的時候才返回，或則出現(xiàn)其他故障），線程等待中......
這時候線程2發(fā)現(xiàn)線程1等了很久，不賴煩了，他想關(guān)掉線程1，于是調(diào)用pthread_cancel()或者類似函數(shù)，請求線程1立即退出。這時候線程1仍然在accept等待中，當(dāng)它收到線程2的cancel信號后，就會從accept中退出，然后終止線程，注意這個時候線程1還沒有執(zhí)行：pthread_mutex_unlock(&mutex);也就是說鎖資源沒有釋放，這回造成其他線程的死鎖問題。
所以必須在線程接收到cancel后用一種方法來保證異常退出(也就是線程沒達(dá)到終點)時可以做清理工作(主要是解鎖方面)，pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop就是用來做這樣的工作的。

pthread_cleanup_push(some_clean_func,...)
pthread_mutex_lock(&mutex);
//一些會阻塞程序運行的調(diào)用，比如套接字的accept，等待客戶連接
sock = accept(......);            //這里是隨便找的一個可以阻塞的接口
pthread_mutex_unlock(&mutex);
pthread_cleanup_pop(0);
return NULL;

上面的代碼，如果accept被cancel后線程退出，會自動調(diào)用some_clean_func函數(shù)，在這個函數(shù)中你可以釋放鎖資源。如果accept沒有被cancel，那么線程繼續(xù)執(zhí)行，當(dāng)pthread_mutex_unlock(&mutex);表示線程自己正確的釋放資源了，而執(zhí)行pthread_cleanup_pop(0);也就是取消掉前面的some_clean_func函數(shù)。接著return線程就正確的結(jié)束了。
push進(jìn)去的函數(shù)可能在以下三個時機執(zhí)行：

1. 顯示的調(diào)用pthread_exit();
2. 在cancel點線程被cancel。
3. pthread_cleanup_pop()的參數(shù)不為0時。