一、什么是线程同步？

线程同步，指一个线程发出某一功能调用时，在没有得到结果之前，该调用不返回。同时其它线程为保证数据一致性，不能调用该功能。

二、互斥量

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。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>pthread_mutex_t mutex;  //定义锁
void* tfn(void* arg)
{srand(time(NULL));while (1) {//加锁pthread_mutex_lock(&mutex);printf("hello ");sleep(rand() % 3);	/*模拟长时间操作共享资源，导致cpu易主，产生与时间有关的错误*/printf("world\n");//解锁pthread_mutex_lock(&mutex);pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(rand() % 3);}return NULL;
}int main(void)
{int flg = 5;pthread_t tid;srand(time(NULL));//初始化锁pthread_mutex_init(&mutex,NULL); //mutex==1pthread_create(&tid,NULL,tfn,NULL);while (1) {//加锁pthread_mutex_lock(&mutex);printf("HELLO ");sleep(rand() % 3);printf("WORLD\n");//解锁pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(rand() % 3);}pthread_cancel(tid);pthread_join(tid, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex);return 0;
}

三、条件变量

pthread_cond_wait函数

阻塞等待一个条件变量
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex);
函数作用：

1. 阻塞等待条件变量cond（参1）满足
2. 释放已掌握的互斥锁（解锁互斥量）相当于pthread_mutex_unlock(&mutex);
   1.2.两步为一个原子操作。
3. 当被唤醒，pthread_cond_wait函数返回时，解除阻塞并重新申请获取互斥锁pthread_mutex_lock(&mutex);

pthread_cond_signal函数

int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
唤醒至少一个阻塞在条件变量上的线程

生产者和消费者模型

struct msg *head = NULL;
struct msg *mp = NULL;pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t has_product = PTHREAD_COND_INITIALIZER;void *producter(void *arg)
{while (1) {mp = malloc(sizeof(struct msg));mp->num = rand() % 400 + 1;printf("---producted---%d\n", mp->num);pthread_mutex_lock(&mutex);mp->next = head;head = mp;pthread_mutex_unlock(&mutex);pthread_cond_signal(&has_product);sleep(rand() % 3);}return NULL;
}void *consumer(void *arg)
{while (1) {pthread_mutex_lock(&mutex);while (head == NULL) {pthread_cond_wait(&has_product, &mutex);}mp = head;head = mp->next;pthread_mutex_unlock(&mutex);printf("------------------consumer--%d\n", mp->num);free(mp);mp = NULL;sleep(rand() % 3);}return NULL;
}int main(void)
{pthread_t ptid, ctid;pthread_create(&ptid, NULL, producter, NULL);pthread_create(&ctid, NULL, consumer, NULL);pthread_join(ptid, NULL);pthread_join(ctid, NULL);return 0;
}