线程控制:互斥与同步    (排他性访问,只能一个访问)
    1. 互斥
        概念:
     互斥 ===》在多线程中对临界资源的排他性访问。   (临界资源如:全局变量a)
互斥机制 ===》互斥锁 ===》保证临界资源的访问控制。
    pthread_mutex_t   mutex;          mutex(互斥锁的英文,mutex在3-4g的内核空间中)
     互斥锁类型        互斥锁变量 内核对象
    框架:(互斥锁使用步骤)
       定义互斥锁 ==》初始化锁 ==》加锁 ==》解锁 ==》销毁   (加锁的原则:放入锁中的区域,尽可能的小;尽量不要放循环等很耗时的操作)
     1、定义互斥锁:
         pthread_mutex_t   mutex;
     2、初始化锁
         int pthread_mutex_init(
             pthread_mutex_t *mutex,
             const pthread_mutexattr_t *attr);
         功能:将已经定义好的互斥锁初始化。
         参数:mutex 要初始化的互斥锁
               atrr  初始化的值,一般是NULL表示默认锁
         返回值:成功 0
                 失败 非零
      3、加锁:            (lock可能会阻塞,unlock 不会阻塞)(互斥锁是一种折中的方案,会丧失一点并发的性能)
         int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
         功能:用指定的互斥锁开始加锁代码
               加锁后的代码到解锁部分的代码属于原子操作,
               在加锁期间其他进程/线程都不能操作该部分代码
               如果该函数在执行的时候,mutex已经被其他部分
               使用则代码阻塞。
        参数: mutex 用来给代码加锁的互斥锁
         返回值:成功 0
                 失败 非零
     4、解锁
         int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
         功能:将指定的互斥锁解锁。
               解锁之后代码不再排他访问,一般加锁解锁同时出现。
         参数:用来解锁的互斥锁
         返回值:成功 0
                 失败 非零
     5、销毁
          int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
          功能:使用互斥锁完毕后需要销毁互斥锁
          参数:mutex 要销毁的互斥锁
          返回值:成功  0
                  失败  非零
     6、trylock
         int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
         功能:类似加锁函数效果,唯一区别就是不阻塞。
         参数:mutex 用来加锁的互斥锁
         返回值:成功 0
                 失败 非零
                 E_AGAIN
    
    2.线程的同步 ===》同步  ===》有一定先后顺序的对资源的排他性访问。
原因:互斥锁可以控制排他访问但没有次序。
    linux下的线程同步  ===》信号量机制 ===》semaphore.h   posix 
     sem_open();
     信号量的分类:
             1、无名信号量 ==》线程间通信
             2、有名信号量 ==》进程间通信
    框架:(使用步骤)
     信号量的定义 ===》信号量的初始化 ==》信号量的PV操作===》信号量的销毁。
   头文件:#inclide<semaphore.h> 
     2.1  信号量的定义 :    (信号量类似于:信号灯)
        sem_t            sem;
        信号量的类型     信号量的变量
     2.2  信号量的初始化:
         int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);    (unsigned int 即>0的数)
         功能:将已经定义好的信号量赋值。
         参数:sem 要初始化的信号量
               pshared = 0 ;表示线程间使用信号量   (0:该信号量给线程用)
                       !=0 (通常是1);表示进程间使用信号量 
               value 信号量的初始值,一般无名信号量
               都是二值信号量,0 1   (初值,表示阻塞与否)
               0 表示红灯,进程暂停阻塞
               1 表示绿灯,进程可以通过执行
         返回值:成功  0
                 失败  -1;
      2.3 信号量的PV 操作
        P ===》申请资源===》申请一个二值信号量 
        V ===》释放资源===》释放一个二值信号量
       P操作对应函数 ==》sem_wait();     申请资源
        V操作对应函数 ==》sem_post();    释放资源
    int sem_wait(sem_t *sem);   (即:p操作)
     功能:判断当前sem信号量是否有资源可用。
           如果sem有资源(==1),则申请该资源,程序继续运行
           如果sem没有资源(==0),则线程阻塞等待,一旦有资源  (重点:sem会阻塞)
           则自动申请资源并继续运行程序。
          注意:sem 申请资源后会自动执行 sem = sem - 1;(相当于)
     参数:sem 要判断的信号量资源
     返回值:成功 0 
             失败 -1
         
     int sem_post(sem_t *sem);          (即:V操作)
     功能:函数可以将指定的sem信号量资源释放
           并默认执行,sem = sem+1;
           线程在该函数上不会阻塞。
     参数:sem 要释放资源的信号量
     返回值:成功 0
             失败 -1;
     2.4  信号量的销毁
        int sem_destroy(sem_t *sem);
        功能:使用完毕将指定的信号量销毁
        参数:sem要销毁的信号量
        返回值:成功 0
                 失败  -1;
  3. 线程的分离属性  
     pthread_attr_t attr;
     int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
  int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachst
 ate)
 功能:设置线程为分离的属性,线程自己在消亡的时候,释放相关的资源。
     attr,出参,由该函数填充。
     detachstate
         PTHREAD_CREATE_DETACHED:
         设置分离属性的标记
         PTHREAD_CREATE_JOINABLE:
         设置关联的属性:
         
         返回  0 成功
               >0 失败,以及错误号
    
     int pthread_detach(pthread_t thread);
     功能:设置线程为分离的属性,线程自己在消亡的时候,释放相关的资源。
     参数:thread,需要设置分离属性的tid
                返回  0 成功
               >0 失败,以及错误号
               
     pthread_yield();usleep(1000);
     功能:本线程放弃cpu的调度。
    
     4.死锁
  4.1产生死锁的原因主要是:  
 (1) 因为系统资源不足。
 (2) 进程运行推进的顺序不合适。
 (3) 资源分配不当等。
 如果系统资源充足,进程的资源请求都能够得到满足,死锁出现的可能性就很低,否则
 就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次,进程运行推进顺序与速度不同,也可能产生死锁。
4.2产生死锁的四个必要条件:    (死锁产生条件,4个中任何一个出现就会死锁)
 (1) 互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
 (2) 请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
 (3) 不剥夺条件:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。  (互斥锁和同步都具有不可剥夺的特性)
 (4) 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。    (1等2,2等1,陷入循环等待)
     
互斥和同步的区别:
 1.互斥锁在上锁和解锁时是同一个线程;
 同步使用时是交叉释放,1释放2,2释放1的;(1释放1,2释放2也能跑,但这是未定义的行为,结果也不定,未定义)