基本概念

线程是轻量级的进程(LWP:Light Weight Process)，在 Linux 环境下线程的本质仍是进程。
NPTL：Native POSIX Thread Library，是 Linux 线程的一个新实现。
线程属性类型 pthread_attr_t
一般情况下,main函数所在的线程我们称之为主线程（main线程），其余创建的线程称之为子线程。

线程系统调用

创建线程
- int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg)
  - thread：传出参数，线程创建成功后，子线程的线程ID被写到该变量中。
  - attr : 设置线程的属性，一般使用默认值，NULL
  - start_routine : 函数指针，这个函数是子线程需要处理的逻辑代码
  - arg : 给第三个参数使用，传参
获取线程ID
- pthread_t pthread_self(void);
比较两个线程ID是否相等
- int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2);
  - 不同的操作系统，pthread_t 类型的实现不一样，有的是无符号的长整型，有的是使用结构体去实现的。
终止线程
- void pthread_exit(void *retval)
回收子线程
- int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
  - 回收子线程的资源
  - 这个函数是阻塞函数
  - 调用一次只能回收一个子线程
  - 一般在主线程中使用
分离一个线程
- int pthread_detach(pthread_t thread);
线程取消（终止）
- int pthread_cancel(pthread_t thread);
  - 取消某个线程，可以终止某个线程的运行，但是并不是立马终止，而是当子线程执行到一个取消点，线程才会终止。
  - 取消点：系统规定好的一些系统调用，我们可以粗略的理解为从用户区到内核区的切换，这个位置称之为取消点。
初始化线程属性变量
- int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
释放线程属性的资源
- int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
获取线程分离的状态属性
- int pthread_attr_getdetachstate(const pthread_attr_t *attr, int *detachstate);
设置线程分离的状态属性
- int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, intdetachstate);

线程同步

互斥量

互斥量 mutex
互斥量的类型 pthread_mutex_t
两种状态
- 已锁定（locked）
- 未锁定（unlocked）

互斥量系统调用

初始化互斥量
- int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex, const pthread_mutexattr_t *restrict attr)
- mutex ：需要初始化的互斥量变量
- attr ：互斥量相关的属性，一般可以传递NULL
  - restrict : C语言的修饰符，被修饰的指针，不能由另外的一个指针进行操作。
释放互斥量的资源
- int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex)
加锁：阻塞
- int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)
  - 阻塞的，如果有一个线程加锁了，那么其他的线程只能阻塞等待
尝试加锁：非阻塞
- int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)
  - 如果加锁失败，不会阻塞，会直接返回。
解锁
- int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)

读写锁

读写锁的类型 pthread_rwlock_t
允许多个读出，但只允许一个写入
特点：
- 如果有其它线程读数据，则允许其它线程执行读操作，但不允许写操作。
- 如果有其它线程写数据，则其它线程都不允许读、写操作。
- 写是独占的，写的优先级高。

读写锁系统调用

int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock, const pthread_rwlockattr_t *restrict attr)
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock)
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock)
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock)
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock)
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock)
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock)

条件变量

不是锁，与互斥锁搭配使用。
当条件满足时，阻塞/解除阻塞线程。
条件变量的类型 pthread_cond_t

条件变量系统调用

int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond, const pthread_condattr_t *restrict attr)
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond)
等待，调用了该函数，线程会阻塞
- int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex)
  - 当这个函数调用阻塞的时候，会对互斥锁进行解锁，当不阻塞的，继续向下执行，会重新加锁。
等待多长时间，调用了这个函数，线程会阻塞，直到指定的时间结束（不阻塞了）
- int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex, const struct timespec *restrict abstime)
唤醒一个或者多个等待的线程
- int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond)
唤醒所有的等待的线程
- int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond)

信号量

信号量的类型 sem_t

信号量系统调用

初始化信号量
- int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value)
  - sem : 信号量变量的地址
  - pshared : 0 用在线程间，非0 用在进程间
  - value : 信号量中的值
释放资源
- int sem_destroy(sem_t *sem)
对信号量加锁，调用一次对信号量的值-1；如果值为0，就阻塞
- int sem_wait(sem_t *sem)
对信号量解锁，调用一次对信号量的值+1
- int sem_post(sem_t *sem)
int sem_getvalue(sem_t *sem, int *sval)
int sem_trywait(sem_t *sem)
int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout)