线程同步和安全



1.同步概念：

            多进程或者多线程访问临界资源时，必须进行同步控制。多进程或者多线程的执行并不完全是绝对的并行运行，有可能主线程需要等待函数线程的某些条件的发生。

2.多线程之间有几个特殊的临界资源：

             全局数据、堆区数据、文件描述符 多线程之间共用

3.线程间同步控制方式：
      1）信号量 #include <semaphore.h>

       ①获取： int sem_init(sem_t *sem, int shared , int value); 返回值： 成功 0       失败-1

                             sem:   是一个 sem_t 类型指针，指向信号量对象。 

                             shared: 是否能在多进程间共享， Linux 不支持, 0
                             value: 信号量的初始值
     ② P 操作： int sem_wait(sem_t *sem); // 阻塞运行

     ③V 操作： int sem_post(sem_t *sem);

     ④删除： int sem_destroy(sem_t *sem);
      练习：主线程循环获取用户输入， 函数线程统计用户输入的字符个数（统计一次需要 5 秒）。

  代码：

     2）互斥锁

     3）条件变量

4.线程安全（可重入函数）

           有些库函数会使用线程间共享的数据，如果没有同步控制，线程操作就是不安全的，所以，我们使用这样一些函数时，就必须使用其安全的版本 ---》可重入函数

          

            以strtok为列：如果使用strtok则下面程序输出1abcdefg

                                        可重入函数strotok_r

      

                  此时输出1a2b3c.....

注意：函数线程创建出来以后，函数线程与主线程同时执行，主线程以 exit 结束，则进程结束，所有的函数线程都将结束。

5.线程中 fork 的使用，锁的变化
           在线程中调用 fork 函数，子进程只会启用调用 fork 函数的那条线程，其他线程 不会启用。子进程会继承其父进程的锁以及锁的状态，但是父子进程用的不是同一把锁，        父进程解锁并不会影响到子进程的锁，所以子进程有可能死锁！！！
             pthread_atfork(void (*prepare)(void), void (*parent)(void ), void (*child)(void));

            指定在 fork 调用之后，创建子进程之前， 调用 prepare 函数，获取所有的锁，然后创建子进程， 子进程创建以后，父进程环境中调用 parent 解所有的锁，子进程环境中调用 child 解所有的锁，然后 fork 函数再返回。这样保证了 fork 之后，子进程拿到的锁都是解锁状态，避免死锁。