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线程的同步，发生在多个线程共享相同的内存的时候，这时要保证每个线程在每个时刻看到的共享数据是一致的。
如果每个线程使用的变量都是其他线程不会使用的（read&write），
或者变量是只读的，就不存在一致性问题。
但是，如果两个或两个以上的线程可以read/write一个变量时，就需要对线程进行同步，
以确保它们在访问变脸时，不会得到无效的值，同时也可以唯一地修改该变量并使它生效。
以上就是我们所说的线程同步。
线程同步有三种常用的机制：互斥量（mutex），读写锁（rwlock）和条件变量（cond）。
互斥量有两种状态：lock和unlock，它确保同一时间只有一个线程访问数据。
读写锁有三种状态：读加锁、写加锁、不加锁，只有一个线程可以占有写模式的读写锁，
但是可以有多个线程同时占有读模式的读写锁。
条件变量则给多个线程提供了一个会合的场所，与互斥量一起使用时，
允许线程以无竞争的方式等待特定条件的发生。
互斥量：
互斥量从本质上说就是一把锁，提供对共享资源的保护访问。
1、初始化：
在Linux下，线程的互斥量数据类型是pthread_mutex_t。在使用前，要对它进行初始化：
对于静态分配的互斥量，可以把它设置为PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER，或者调用pthread_mutex_init.
对于动态分配的互斥量，在申请内存（malloc）之后，通过pthread_mutex_init进行初始化，
并且在释放内存（free）前需要调用pthread_mutex_destroy。
原型：
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t * restrict mutex, const pthread_mutexattr_t * restric attr);
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t * mutex);
头文件：<pthread.h>
返回值：成功则返回0，出错则返回错误编号。
说明：如果使用默认的属性初始化互斥量，只需要把attr设为NULL。其他值在以后讲解。
2、互斥操作：
对共享资源的访问，要对互斥量进行加锁，如果互斥量已经上了锁，
调用线程会阻塞，直到互斥量被解锁。
在完成了对共享资源的访问后，要对互斥量进行解锁。
首先说一下加锁函数：
头文件：<pthread.h>
原型：
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t * mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t * mutex);
返回值：成功则返回0，出错则返回错误编码。
说明：具体说一下trylock函数，这个函数是非阻塞调用模式，也就是说，如果互斥量没被锁住，trylock函数将把
互斥量加锁，并获得对共享资源的访问权限；如果互斥量被锁住了，trylock函数将不会阻塞等待而直接返回
EBUSY，表示共享资源处于忙状态。
再说一下解锁函数：
头文件：<pthread.h>
原型：int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t * mutex);
返回值：成功则返回0，出错则返回错误编码。
3、死锁：
死锁主要发生在有多个依赖锁存在时，会在一个线程试图以与另一个线程相反顺序锁住互斥量时发生。
如何避免死锁是使用互斥量应该格外注意的东西。
总体来讲，有几个不成文的基本原则：
对共享资源操作前一定要获得锁。
完成操作以后一定要释放锁。
尽量短时间地占用锁。
如果有多锁，如获得顺序是ABC连环扣，释放顺序也应该是ABC。
线程错误返回时应该释放它所获得的锁。
读写锁
在线程同步系列的第一篇文章里已经说过，读写锁是因为有3种状态，所以可以有更高的并行性。
1、特性：
一次只有一个线程可以占有写模式的读写锁，但是可以有多个线程同时占有读模式的读写锁。正式因为这个特性，
当读写锁是写加锁状态时，在这个锁被解锁之前，所有试图对这个锁加锁的线程都会被阻塞。
当读写锁在读加锁状态时，所有试图以读模式对它进行加锁的线程都可以得到访问权，
但是如果线程希望以写模式对此锁进行加锁，它必须阻塞知道所有的线程释放锁。
通常，当读写锁处于读模式锁住状态时，如果有另外线程试图以写模式加锁，读写锁通常会阻塞随后的读模式
锁请求，这样可以避免读模式锁长期占用，而等待的写模式锁请求长期阻塞。
2、适用性：
读写锁适合于对数据结构的读次数比写次数多得多的情况。因为读模式锁定时可以共享，以写模式锁住时意味
着独占，所以读写锁又叫共享-独占锁。
3、初始化和销毁：
#include <pthread.h>
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t * restrict rwlock, const pthread_rwlockattr_t * restrict attr);
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t * rwlock);
成功则返回0，出错则返回错误编码。
同互斥量以上，在释放读写锁占用的内存之前，需要先通过pthread_rwlock_destroy对读写锁进行清理工作，
释放由init分配的资源。
4、读和写：
#include <pthread.h>
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t * rwlock);
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t * rwlock);
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t * rwlock);
成功则返回0，出错则返回错误编码。
这3个函数分别实现获取读锁，获取写锁和释放锁的操作，获取锁的两个函数是阻塞操作，
同样，非阻塞函数为：
#include <pthread.h>
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t * rwlock);
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t * rwlock);
成功则返回0，出错则返回错误编号。
非阻塞的获取锁操作，如果可以获得则返回0，否则返回错误的EBUSY。
条件变量
条件变量分为两部分：条件和变量。条件本身是由互斥量保护的。线程在改变条件状态前先要锁住互斥量。
1、初始化：
条件变量采用的数据类型是pthread_cond_t，在使用之前必须要进行初始化，这包括两种方式：
静态：可以把常量PTHREAD_COND_INITIALIZER给静态分配的条件变量。
动态：pthread_cond_init函数，是释放动态条件变量的内存空间之前，要用pthread_cond_destroy对其进行清理。
#include <pthread.h>
int pthread_cond_init(pthread_cond_t * restrict cond, pthread_condattr_t * restrict attr);
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t * cond);
成功则返回0，出错则返回错误编号。
当pthread_cond_init的attr参数为NULL时，会创建一个默认属性的条件变量；非默认情况以后讨论。
2、等待条件：
#include <pthread.h>
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t * restrict cond, pthread_mutex_t * restrict mutex);
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t * restrict cond, pthread_mutex_t * restrict mutex,
const struct timespec * restrict timeout);
成功则返回0，出错则返回错误编号。
这两个函数分别是阻塞等待和超时等待。
等待条件函数等待条件变为真，传递给pthread_cond_wait的互斥量对条件进行保护，
调用者把锁住的互斥量传递给函数。函数把调用线程放到等待条件的线程列表上，
然后对互斥量解锁，这两个操作是原子的。这样便关闭了条件检查和线程进入休眠状态
等待条件改变这两个操作之间的时间通道，这样线程就不会错过条件的任何变化。
当pthread_cond_wait返回时，互斥量再次被锁住。
3、通知条件：
#include <pthread.h>
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t * cond);
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t * cond);
成功则返回0，出错则返回错误编号。
这两个函数用于通知线程条件已经满足。调用这两个函数，也称向线程或条件发送信号。
必须注意，一定要在改变条件状态以后再给线程发送信号。
