C++线程中的几种锁
1. 互斥锁
互斥锁用于控制多线程对他们之间共享资源互斥访问的一个信号量。也就是说为了避免多个线程在某一时刻同时操作一个共享资源。例如线程池中的多个空闲线程和一个任务队列。任何时刻一个线程都要使用互斥锁互斥访问任务队列，以避免多个线程同时访问任务队列以发生错乱。
在某一时刻，只有一个线程可以获取互斥锁，在释放互斥锁之前其他线程都不能获取该互斥锁。如果其他线程想要获取这个互斥锁，那么这个线程只能以阻塞方式进行等待
1 <pthread.h>
2
3 pthread_mutex_t，
4
5 pthread_mutex_init(pthread_mutex_t * mutex, const phtread_mutexattr_t * mutexattr);//动态方式创建锁，相当于new动态创建一个对象
6
7 pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *mutex)//释放互斥锁，相当于delete
8
9 pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//以静态方式创建锁
10
11 pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)//以阻塞方式运行的。如果之前mutex被加锁了，那么程序会阻塞在这里。
12
13 pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)
14
15 int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t * mutex);//会尝试对mutex加锁。如果mutex之前已经被锁定，返回非0,；如果mutex没有被锁定，则函数返回并锁定mutex
16 //该函数是以非阻塞方式运行了。也就是说如果mutex之前已经被锁定，函数会返回非0，程序继续往下执行。
2. 条件锁
条件锁就是所谓的条件变量，某一线程因为某个条件为满足时，可以使用条件变量使该程序处于阻塞状态。一旦条件满足以“信号量”方式唤醒一个因为该条件而被阻塞的线程。最为常见的就是在线程池中，起初没有任务时，任务队列为空，此时线程池中的线程因为“任务队列为空”这个条件处于阻塞状态。一旦有任务进来，就会以信号量的方式唤醒一个线程来处理这个任务。 这个过程中用到了条件变量pthread_conf_t。
1 <pthread.h>
2
3 pthread_cond_t
4
5 pthread_cond_init(pthread_cond_t * condtion, const phtread_condattr_t * condattr);//对条件变量进行动态初始化，相当于new创建对象
6
7 pthread_cond_destory(pthread_cond_t * condition);//释放动态申请的条件变量，相当于delete释放对象
8
9 pthread_cond_t condition = PTHREAD_COND_INITIALIZER;//静态初始化条件变量
10
11 pthread_cond_wait(pthread_cond_t * cond, pthread_mutex_t * mutex);//该函数以阻塞方式执行。如果某个线程中的程序执行了该函数，那么这个线程就会以阻塞方式等待，直到收到pthread_cond_signal或者pthread_cond_broadcast函数发来的信号而被唤醒。
12
13 注意：pthread_cond_wait函数的语义相当于：首先解锁互斥锁，然后以阻塞方式等待条件变量的信号，收到信号后又会对互斥锁加锁。
14
15 为了防止“虚假唤醒”，该函数一般放在while循环体中。例如
16
17
18
19
20 pthread_mutex_lock(mutex);//加互斥锁
21
22 while(条件不成立)//当前线程中条件变量不成立
23
24 {
25
26 pthread_cond_wait(cond, mutex);//解锁，其他线程使条件成立发送信号，加锁。
27
28 }
29
30 ...//对进程之间的共享资源进行操作
31
32 pthread_mutex_unlock(mutex);//释放互斥锁
33
34 pthread_cond_signal(pthread_cond_t * cond);//在另外一个线程中改变线程，条件满足发送信号。唤醒一个等待的线程（可能有多个线程处于阻塞状态），唤醒哪个线程由具体的线程调度策略决定
35
36 pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t * cond);//以广播形式唤醒所有因为该条件变量而阻塞的所有线程，唤醒哪个线程由具体的线程调度策略决定
37
38 pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t * cond, pthread_mutex_t * mutex, struct timespec * time);//以阻塞方式等待，如果时间time到了条件还没有满足还是会结束
3. 自旋锁
前面的两种锁是比较常见的锁，也比较容易理解。下面通过比较互斥锁和自旋锁原理的不同，这对于真正理解自旋锁有很大帮助。
假设我们有一个两个处理器core1和core2计算机，现在在这台计算机上运行的程序中有两个线程：T1和T2分别在处理器core1和core2上运行，两个线程之间共享着一个资源。
首先我们说明互斥锁的工作原理，互斥锁是是一种sleep-waiting的锁。假设线程T1获取互斥锁并且正在core1上运行时，此时线程T2也想要获取互斥锁（pthread_mutex_lock），但是由于T1正在使用互斥锁使得T2被阻塞。当T2处于阻塞状态时，T2被放入到等待队列中去，处理器core2会去处理其他任务而不必一直等待（忙等）。也就是说处理器不会因为线程阻塞而空闲着，它去处理其他事务去了。
而自旋锁就不同了，自旋锁是一种busy-waiting的锁。也就是说，如果T1正在使用自旋锁，而T2也去申请这个自旋锁，此时T2肯定得不到这个自旋锁。与互斥锁相反的是，此时运行T2的处理器core2会一直不断地循环检查锁是否可用（自旋锁请求），直到获取到这个自旋锁为止。
从“自旋锁”的名字也可以看出来，如果一个线程想要获取一个被使用的自旋锁，那么它会一致占用CPU请求这个自旋锁使得CPU不能去做其他的事情，直到获取这个锁为止，这就是“自旋”的含义。
当发生阻塞时，互斥锁可以让CPU去处理其他的任务；而自旋锁让CPU一直不断循环请求获取这个锁。通过两个含义的对比可以我们知道“自旋锁”是比较耗费CPU的。
<linux\spinlock.h>
spinlock_t
spin_lock_init(spinlock_t *x); //初始化
spin_lock(x); //只有在获得锁的情况下才返回，否则一直“自旋”
spin_is_locked(x) //该宏用于判断自旋锁x是否已经被某执行单元保持（即被锁），如果是，返回真，否则返回假。
注意：自旋锁适合于短时间的的轻量级的加锁机制。
4. 读写锁
说到读写锁我们可以借助于“读者-写者”问题进行理解。首先我们简单说下“读者-写者”问题。
计算机中某些数据被多个进程共享，对数据库的操作有两种：一种是读操作，就是从数据库中读取数据不会修改数据库中内容；另一种就是写操作，写操作会修改数据库中存放的数据。因此可以得到我们允许在数据库上同时执行多个“读”操作，但是某一时刻只能在数据库上有一个“写”操作来更新数据。这就是一个简单的读者-写者模型。
