1、相关背景知识
| 临界资源 | 多线程、多执行流共享的资源，就叫做临界资源 |
| 临界区 | 每个线程内部，访问临界资源的代码 |
| 互斥 | 在任何时刻，保证有且只有一个执行流进入临界区，访问临界资源，对临界资源起到保护作用 |
| 原子性 | 不会被任何调度机制打断的操作，该操作只有两态，要么完成，要么没开始。（只要开始，必须完成了才能中断） |
2、多线程工作的问题（抢票样例）
1、首先存在初始为100的票数tickets。
2、然后新建4个线程，进行抢票。
3、为了让tickets成为临界资源，将tickets初始为全局的。
int tickets = 100; // 票数
void Job(const std::string &name)
{
while (true)
{
if (tickets > 0)
{
/*抢票*/
usleep(1000); // 1ms -> 抢票时间
printf("who : %s , get a ticket , remain tickets : %d\n", name.c_str(), tickets); // 抢票
tickets--;
}
else
{
break;
}
}
}
int main()
{
Thread t1("thread-1", Job);
Thread t2("thread-2", Job);
Thread t3("thread-3", Job);
Thread t4("thread-4", Job);
t1.Start();
t2.Start();
t3.Start();
t4.Start();
t1.Join();
t2.Join();
t3.Join();
t4.Join();
return 0;
}查看运行结果：
本来当remain tickets为0的时候，就不应该进入抢票逻辑了。
但是输出结果明显不对劲，票数都变为负数了，还在抢票。
为什么会出现这种情况呢？
多个线程并发的操作临界资源，就会带来一些问题。
因此，多个线程的临界区代码，必须具有互斥行为。
为了保证这个互斥行为，就引出了互斥量（即，加锁）。
3、锁
3.1、认识锁和接口
| pthread_mutex_t | pthread库提供的互斥锁类型 |
| PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER | 如果锁是全局的或者静态的，可以直接mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER进行初始化，并且最后不需要销毁 |
| int pthread_mutex_init(pthread_mutex *restrict mutex, const pthread_mutexattr_t *restrict attr); | 初始化锁。 restrict mutex：就是需要初始化的锁。 restrict attr：表示设置锁的属性，一般置空即可。 |
| int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex); | 销毁锁。 用了init函数，才用destroy。 如果采用全局锁初始化的方式，不用destroy。 |
| int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex); | 加锁。当锁正在被占用的时候，调用lock函数的线程，阻塞等待锁被释放，然后继续竞争。 |
| int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex); | 加锁。当锁正在被占用的时候，调用trylock函数的线程，争夺锁失败，直接返回一个指示值，告诉使用者是否争夺成功。 |
| int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex); | 解锁。 |
3.2、加锁的时机/原则
| 1、加锁的力度（范围），一定要小。因为在临界区这，一个线程执行，其它线程全部阻塞。如果一直阻塞，导致效率降低。 |
| 2、任何时刻，访问临界区的线程，必须先要申请锁。否则会出现数据不一致问题。 |
| 3、加锁的前提，必须是线程都能看到这一把锁。因此，这把锁也是临界资源。但是不可能加锁之前又要加锁吧，这就套娃了。所以，加锁过程，是原子的。 |
| 4、如果线程申请锁失败，就阻塞原地，等着锁被释放，然后继续竞争。 反之，申请锁成功，就继续执行后续代码。 |
| 5、申请锁成功的线程，在访问临界区的时候，是可以被调度走的。 但是锁不会被释放，其它线程依然进不去。 即：对于其它线程来说，占据锁的线程，访问临界区，在它们看来是原子的。 |
3.3、对比不同加锁时机导致的不同现象（抢票样例）
3.3.1、while后加锁，if和else后都释放锁
void Job(const std::string &name)
{
while (true)
{
pthread_mutex_lock(&g_mutex); // 加锁
if (tickets > 0)
{
