多線程共享一個進程的地址空間雖然線程間通信容易進行，但是多線程同時訪問共享對象時需要引入同步和互斥機制。
同步指的是多個任務按照約定的順序相互配合完成一件事情，dijkstra基於信號量的概念提出了一種同步機制。由信號量
賴決定線程是繼續運行還是阻塞等待。
信號量代表某一類資源，其值表示系統中該資源的數量
信號量是一個受保護的變量，智能通過三種操作來訪問：初始化 P操作（申請資源），V操作（釋放資源），信號量的值為非負整數
P操作的含義： if(信號量的值大於0)
{
申請資源的任務繼續運行；
信號量的值減去1；
}
else
{
申請資源的任務阻塞；
}
v操作的含義： if(沒有任務在等待該資源){信號量的值加1；}
else{喚醒第一個等待的任務，讓其繼續運行}
POSIX Semaphore API
posix 中定義了兩類信號量：
無名信號量和有名信號量
pthread庫常用的信號量操作函數如下：
int sem_init(sem_t *sem,int pshared,unsigned int value);
int sem_wait(sem_t *sem); P操作
int sem_post(sem_t * sem);V操作
int sem_trywait(sem_t *sem);
int sem_getvalue(sem_t *sem,int *svalue);
例子：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
char buf[60];
sem_t sem;
void * function(void *arg);
int main()
{
pthread_t a_thread;
void * thread_result;
if(sem_init(&sem,0,0)<0)
{
perror("fail to sem_init");
exit(-1);
}
if(pthread_create(&a_thread,NULL,function,NULL)<0)
{
perror("fail to pthread_create");
exit(-1);
}
printf("input 'quit' to exit\n");
do
{
fgets(buf,60,stdin);
sem_post(&sem);
}while(strncmp(buf,"quit",4)!= 0);
return 0;
}
void * function(void *arg)
{
while(1)
{
sem_wait(&sem);
printf("YOu enter %d characters\n",strlen(buf)-1);
}
}
線程間的互斥，引入互斥鎖的目的是用來保證共享資源數據操作的完整性。
互斥鎖主要用來保護臨界資源
每個鄰居資源都由一個互斥鎖來保護，任何時刻最多只能有一個線程能訪問該資源。
線程必須先獲得互斥鎖才能訪問臨界資源，訪問完臨界資源后釋放該鎖。如果無法獲得鎖，線程會阻塞知道獲得鎖為止。
初始化互斥鎖
所需頭文件： #include<pthread.h>
函數原型;
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t * mutex,pthread_mutexattr_t *attr);
函數參數：mutex：互斥鎖
attr： 互斥鎖屬性 //NULL表示缺省屬性
函數返回值：成功 0，失敗 -1
申請互斥鎖：
函數原型:
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)
函數參數：
mutex 互斥鎖
成功 0，失敗 -1
釋放互斥鎖：
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t * mutex)
成功返回0，失敗-1；
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
int value1,value2;
unsigned int count = 0;
pthread_mutex_t mutex;
void * function(void *arg);
int main()
{
pthread_t a_thread;
void * thread_result;
if(pthread_mutex_init(&mutex,NULL) < 0)
{
perror("fail to mutex_init");
exit(-1);
}
if(pthread_create(&a_thread,NULL,function,NULL)<0)
{
perror("fail to pthread_create");
exit(-1);
}
while(1)
{
count++;
#ifdef _LOCK_
pthread_mutex_lock(&mutex);
#endif
value1 = count;
value2 = count;
#ifdef _LOCK_
pthread_mutex_unlock(&mutex);
#endif
}
return 0;
}
void * function(void *arg)
{
while(1)
{
#ifdef _LOCK_
pthread_mutex_lock(&mutex);
#endif
if(value1 != value2)
{
printf("count =%d,value1 =%d,value2=%d\n",count,value1,value2);
}
#ifdef _LOCK_
pthread_mutex_unlock(&mutex);
#endif
}
return NULL;
}