第3章 互斥鎖和條件變量
3.1 概述
默認情況下互斥鎖和條件變量用於線程間同步，若將它們放在共享內存區，也能用於進程間同步。
對一個公共對象的訪問若不能原子進行，就需要某種形式的同步。
3.2 互斥鎖
靜態分配的互斥鎖變量可以用常值PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER初始化，動態分配和用於共享內存的互斥鎖變量要用pthread_mutex_init初始化。
pthread_mutex_lock：阻塞模式上鎖。
pthread_mutex_trylock：非阻塞模式上鎖。
pthread_mutex_unlock：解鎖，只能由上鎖的線程執行。
互斥鎖是協作性鎖，無法禁止繞過這種機制的訪問。
3.3 生產者-消費者
也稱有界緩衝區問題，若干個生產者和若干個消費者共享使用固定數目的緩衝區，因而帶來的同步和通信問題。
各種IPC手段本身就是一個生產者-消費者問題的實例。
管道、FIFO和消息隊列的同步是隱式同步，使用者只能通過指定的接口來使用這些IPC方式，其中的同步都由內核完成。
共享內存作爲IPC，需要使用者進行顯式同步，線程間共享全局數據也需要顯式同步。
3.4 條件變量
互斥鎖只能用於上鎖，實現對某個共享對象的互斥訪問，無法用於對某事件的等待。條件變量則用於等待。靜態分配的條件變量可以用常值PTHREAD_COND_INITIALIZER初始化。
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cptr, pthread_mutex_t *mptr);
每個條件變量都需要關聯一個互斥鎖，用來提供對等待條件的互斥訪問。調用pthread_cond_wait前mptr需要是上鎖狀態，Posix保證pthread_cond_wait返回後mptr仍是上鎖狀態，但調用期間會自動將mptr解鎖。pthread_cond_wait返回時要先測試等待條件，避免假喚醒。
pthread_cond_signal：喚醒某個等待中的線程。
pthread_cond_broadcast：喚醒等待的所有線程，例子是讀寫鎖中等待寫完成的所有讀者。
pthread_cond_timedwait：帶超時的等待，超時時間是絕對時間。返回超時錯誤後，仍要先測試等待條件。
3.5 互斥鎖和條件變量的屬性
互斥鎖和條件變量可設置的屬性只有進程間共享屬性，值可爲：PTHREAD_PROCESS_PRIVATE或PTHREAD_PROCESS_SHARED。
對互斥鎖、條件變量使用init函數初始化的話，使用完後要用destroy函數摧毀，對它們的屬性對象也有相同的要求。
3.6 互斥鎖的非正常終止
若進程在持有互斥鎖時終止，內核不會負責自動釋放持有的鎖。內核自動清理的唯一同步鎖類型是fcntl記錄鎖。
若被鎖住的互斥鎖的持有進程或線程終止，會造成這個互斥鎖無法解鎖，因而死鎖。線程可以安裝線程清理程序，用來在被取消時能釋放持有的鎖。但這種釋放可能會導致共享對象的狀態被部分更新，造成不一致。