1.线程

线程概述

与进程（process）类似，线程（thread）是允许应用程序并发执行多个任务的一种机制。一个进程可以包含多个线程。同一个程序中的所有线程均会独立执行相同程序，且共享同一份全局内存区域，其中包括初始化数据段、未初始化数据段，以及堆内存段。（传统意义上的 UNIX 进程只是多线程程序的一个特例，该进程只包含一个线程）

进程是 CPU 分配资源的最小单位，线程是操作系统调度执行的最小单位。

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。

查看指定进程的 LWP 号：ps –Lf pid

线程和进程区别

进程间的信息难以共享。由于除去只读代码段外，父子进程并未共享内存，因此必须采用一些进程间通信方式，在进程间进行信息交换。

调用 fork() 来创建进程的代价相对较高，即便利用写时复制技术，仍然需要复制诸如内存页表和文件描述符表之类的多种进程属性，这意味着 fork() 调用在时间上的开销依然不菲。

线程之间能够方便、快速地共享信息，只需将数据复制到共享（全局或堆）变量中即可。

创建线程比创建进程通常要快 10 倍甚至更多。线程间是共享虚拟地址空间的，无需采用写时复制来复制内存，也无需复制页表。

线程之间共享和非共享资源

共享资源：
进程ID和父进程ID
进程组ID和会话ID
用户ID和用户组ID
文件描述符表
信号处置
文件系统的相关信息：文件权限掩码(umask)、当前工作目录
虚拟地址空间(除栈、.text)

非共享资源：
线程ID
信号掩码
线程特有数据
error变量
实时调度策略和优先级
栈，本地变量和函数的调用链接信息

创建线程

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。
程序中默认只有一个进程，fork()函数调用，2进程
程序中默认只有一个线程，pthread_create()函数调用，2个线程。

#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
    功能：创建一个子线程
    参数：
        - 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
    返回值：成功返回0，失败：返回错误号。获取错误号的信息：char * strerror(int errnum);
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示例：

void * callback(void * arg) {
    printf("child thread...\n");
    printf("arg value: %d\n", *(int *)arg);
    return NULL;
}

int main() {

    pthread_t tid;    //保存线程ID
    int num = 10;
    // 创建一个子线程
    int ret = pthread_create(&tid, NULL, callback, (void *)&num);
    if(ret != 0) {    //创建子线程失败
        char * errstr = strerror(ret);
        printf("error : %s\n", errstr);
    } 
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }
    sleep(1);        //防止主线程结束直接Return 0
 
    return 0;   // exit(0);
}
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线程不是标准的系统库，是第三方的库，因此需要通过-l指定库的名称
这里-lpthread和-pthread作用是一样的，相当于简写

终止线程

#include <pthread.h>
void pthread_exit(void *retval);
    功能：终止一个线程，在哪个线程中调用，就表示终止哪个线程
    参数：
         - retval:需要传递一个指针，作为一个返回值，可以在pthread_join()中获取到。

pthread_t pthread_self(void);
        功能：获取当前的线程的线程ID

int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2);
    功能：比较两个线程ID是否相等
    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
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示例：

void * callback(void * arg) {
    printf("child thread id : %ld\n", pthread_self());   //子线程ID
    return NULL;    // pthread_exit(NULL);
} 

int main() {

    // 创建一个子线程
    pthread_t tid;
    int ret = pthread_create(&tid, NULL, callback, NULL);
    // 主线程
    for(int i = 0; i < 1000; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }
    printf("tid : %ld, main thread id : %ld\n", tid ,pthread_self());    ///打印(从主线程中获取子线程ID、主线程ID)

    // 让主线程退出,当主线程退出时，不会影响其他正常运行的线程。
    pthread_exit(NULL);
    printf("main thread exit\n");     //打印不出来，因为主线程已经退出

    return 0;   // exit(0);
}
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先运行主线程、再交替运行子线程

连接已终止的线程

#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
    功能：和一个已经终止的线程进行连接
                通过连接去回收子线程的资源
                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
    参数：
         - thread：需要回收的子线程的ID
         - retval: 二级指针，接收子线程退出时的返回值
    返回值：成功返回0，失败返回错误号(非0)
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示例：

int value = 10;                     //全局变量

void * callback(void * arg) {
    printf("child thread id : %ld\n", pthread_self());
    // int value = 10; // 局部变量不行
    pthread_exit((void *)&value);   //相当于return (void *)&value;  子线程退出时的返回值
} 

int main() {

    // 创建一个子线程
    pthread_t tid;
    int ret = pthread_create(&tid, NULL, callback, NULL);
    // 主线程
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }
    printf("tid : %ld, main thread id : %ld\n", tid ,pthread_self());    //打印(从主线程中获取子线程ID、主线程ID)
    // 主线程调用pthread_join()回收子线程的资源
    int * thread_retval;            //定义一级指针
    ret = pthread_join(tid, (void **)&thread_retval);   //需要传递二级指针
    if(ret != 0) {
        char * errstr = strerror(ret);
        printf("error : %s\n", errstr);
    }
    printf("exit data : %d\n", *thread_retval);     //输出返回值
    printf("回收子线程资源成功！\n");
    // 让主线程退出,当主线程退出时，不会影响其他正常运行的线程。
    pthread_exit(NULL);

    return 0; 
}
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线程分离

#include <pthread.h>
int pthread_detach(pthread_t thread);
    功能：分离一个线程，被分离的线程在终止的时候，会自动释放资源返回给系统。
          1.不能多次分离，会产生不可预料的行为。
          2.不能去连接一个已经分离的线程，会报错。
    参数：需要分离的线程的ID
    返回值：成功返回0，失败返回错误号
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void * callback(void * arg) {
    printf("chid thread id : %ld\n", pthread_self());
    return NULL;
}

int main() {

    // 创建一个子线程
    pthread_t tid;
    int ret = pthread_create(&tid, NULL, callback, NULL);
    // 输出主线程和子线程的id
    printf("tid : %ld, main thread id : %ld\n", tid, pthread_self());
    // 设置子线程分离,子线程分离后，子线程结束时对应的资源就不需要主线程释放
    ret = pthread_detach(tid);
    // 设置分离后，对分离的子线程进行连接 pthread_join()
    // ret = pthread_join(tid, NULL);     //会报错
    pthread_exit(NULL);

    return 0;
}
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线程取消

#include <pthread.h>
int pthread_cancel(pthread_t thread);
    功能：取消线程（让线程终止）
          取消某个线程，可以终止某个线程的运行，
          但并不是立马终止，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，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
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void * callback(void * arg) {
    printf("child thread...\n");
    printf("arg value: %d\n", *(int *)arg);
    return NULL;
}

int main() {

    pthread_t tid;    //保存线程ID
    int num = 10;
    // 创建一个子线程
    int ret = pthread_create(&tid, NULL, callback, (void *)&num);
    if(ret != 0) {    //创建子线程失败
        char * errstr = strerror(ret);
        printf("error : %s\n", errstr);
    } 
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }
    sleep(1);        //防止主线程结束直接Return 0
 
    return 0;   // exit(0);
}
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线程属性

线程属性类型 pthread_attr_t
int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
    - 初始化线程属性变量
int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
    - 释放线程属性的资源
int pthread_attr_getdetachstate(const pthread_attr_t *attr, int *detachstate);
    - 获取线程分离的状态属性
int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachstate);
    - 设置线程分离的状态属性
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2.线程同步

//使用多线程实现买票的案例：有3个窗口，一共卖100张票
int tickets = 100;                // 全局变量，所有的线程都共享这一份资源
void * sellticket(void * arg) {   // 卖票
    while(tickets > 0) {
        usleep(6000);        //睡眠6000微秒
        printf("%ld 正在卖第 %d 张门票\n", pthread_self(), tickets);
        tickets--;
    }
    return NULL;
}

int main() {

    // 创建3个子线程
    pthread_t tid1, tid2, tid3;
    pthread_create(&tid1, NULL, sellticket, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, sellticket, NULL);
    pthread_create(&tid3, NULL, sellticket, NULL);
    // 设置线程分离
    pthread_detach(tid1);
    pthread_detach(tid2);
    pthread_detach(tid3);

    pthread_exit(NULL); // 退出主线程

    return 0;
}
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但是执行之后会发现有三个线程卖同一张票的情况，甚至还会卖-1张票

这是因为三个线程并发执行，
假设tickets==1，线程A判断tickets>0，休眠6000微秒，
此时线程B可能执行，判断tickets>0，同样休眠6000微秒后执行执行程序，
就造成了卖-1张门票的情况；
而卖同一张门票的情况也是类似，比如线程A正在打印票数还没有执行–、而线程B已经打印完成

这些情况就需要用到线程同步，确保同一时间只能由一个线程操作

线程同步概念

线程的主要优势在于，能够通过全局变量来共享信息。不过，这种便捷的共享是有代价的：必须确保多个线程不会同时修改同一变量，或者某一线程不会读取正在由其他线程修改的变量。

临界区是指访问某一共享资源的代码片段，并且这段代码的执行应为原子操作，也就是同时访问同一共享资源的其他线程不应该中断该片段的执行。

线程同步：即当有一个线程在对内存进行操作时，其他线程都不可以对这个内存地址进行操作，直到该线程完成操作，其他线程才能对该内存地址进行操作，而其他线程则处于等待状态。

互斥量

为避免线程更新共享变量时出现问题，可以使用互斥量（mutex）来确保同时仅有一个线程可以访问某项共享资源，可以使用互斥量来保证对任意共享资源的原子访问。

互斥量有两种状态：已锁定（locked）和未锁定（unlocked）。任何时候，至多只有一个线程可以锁定该互斥量。试图对已经锁定的某一互斥量再次加锁，将可能阻塞线程或者报错失败，具体取决于加锁时使用的方法。

一旦线程锁定互斥量，随即成为该互斥量的所有者，只有所有者才能给互斥量解锁。一般情况下，对每一共享资源（可能由多个相关变量组成）会使用不同的互斥量，每一线程在访问同一资源时将采用如下协议：
针对共享资源锁定互斥量；
访问共享资源；
对互斥量解锁。

如果多个线程试图执行这一块代码（一个临界区），事实上只有一个线程能够持有该互斥量（其他线程将遭到阻塞），即同时只有一个线程能够进入这段代码区域，如下图所示：

互斥量相关操作函数

互斥量的类型 pthread_mutex_t
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex, const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
    初始化互斥量
    参数 ：
        - mutex ： 需要初始化的互斥量变量
        - attr ： 互斥量相关的属性，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

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
    - 释放互斥量的资源

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
    - 加锁，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

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
    - 尝试加锁，如果加锁失败，不会阻塞，会直接返回。

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
    - 解锁
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示例：

// 全局变量，所有的线程都共享这一份资源。
int tickets = 1000;
// 创建一个互斥量
pthread_mutex_t mutex;

void * sellticket(void * arg) {       // 卖票
    while(1) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);   // 加锁
        if(tickets > 0) {
            usleep(6000);
            printf("%ld 正在卖第 %d 张门票\n", pthread_self(), tickets);
            tickets--;
        }else {                      //卖完了
            pthread_mutex_unlock(&mutex);   // 解锁
            break;
        }
        pthread_mutex_unlock(&mutex);      // 解锁
    }
    return NULL;
}

int main() {

    // 初始化互斥量
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    // 创建3个子线程
    pthread_t tid1, tid2, tid3;
    pthread_create(&tid1, NULL, sellticket, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, sellticket, NULL);
    pthread_create(&tid3, NULL, sellticket, NULL);
    // 回收子线程的资源,阻塞
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);
    pthread_join(tid3, NULL);
    // 退出主线程
    pthread_exit(NULL); 
    // 释放互斥量资源
    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    return 0;
}
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死锁

有时，一个线程需要同时访问两个或更多不同的共享资源，而每个资源又都由不同的互斥量管理。当超过一个线程加锁同一组互斥量时，就有可能发生死锁。

两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺共享资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁。

死锁的几种场景：
忘记释放锁；
重复加锁；
多线程多锁，抢占锁资源。

读写锁

当有一个线程已经持有互斥锁时，互斥锁将所有试图进入临界区的线程都阻塞住。但是考虑一种情形，当前持有互斥锁的线程只是要读访问共享资源，而同时有其它几个线程也想读取这个共享资源，但是由于互斥锁的排它性，所有其它线程都无法获取锁，也就无法读访问共享资源了，但是实际上多个线程同时读访问共享资源并不会导致问题。

在对数据的读写操作中，更多的是读操作，写操作较少，例如对数据库数据的读写应用。为了满足当前能够允许多个读出，但只允许一个写入的需求，线程提供了读写锁来实现。

读写锁的特点：
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。

读写锁相关操作函数

读写锁的类型 pthread_rwlock_t
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock, const pthread_rwlockattr_t *restrict attr);    //初始化
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);    //释放资源
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);     //加读锁
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);  //尝试加读锁
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);     //加写锁
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);  //尝试加写锁
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);     //解锁
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示例：8个线程操作同一个全局变量,3个线程不定时写该全局变量，5个线程不定时的读该全局变量

// 创建一个共享数据
int num = 1;
pthread_rwlock_t rwlock;

void * writeNum(void * arg) {
    while(1) {
        pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);       //加写锁
        num++;
        printf("++write, tid : %ld, num : %d\n", pthread_self(), num);   //打印线程ID和num
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);       //解锁
        usleep(100);
    }
    return NULL;
}

void * readNum(void * arg) {
    while(1) {
        pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);       //加读锁
        printf("===read, tid : %ld, num : %d\n", pthread_self(), num);   //打印线程ID和num  
        pthread_rwlock_unlock(&rwlock);       //解锁
        usleep(100);
    }
    return NULL;
}

int main() {
    // 初始化读写锁
    pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);
    // 创建3个写线程，5个读线程
    pthread_t wtids[3], rtids[5];
    for(int i = 0; i < 3; i++) {
        pthread_create(&wtids[i], NULL, writeNum, NULL);
    }
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_create(&rtids[i], NULL, readNum, NULL);
    }
    // 设置线程分离
    for(int i = 0; i < 3; i++) {
       pthread_detach(wtids[i]);
    }
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
         pthread_detach(rtids[i]);
    }
    // 退出主线程
    pthread_exit(NULL);
    // 释放读写锁资源
    pthread_rwlock_destroy(&rwlock);

    return 0;
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生产者和消费者模型

生产者生产商品，将商品放入容器，消费者从容器中取商品。

当产品将容器装满，生产者就不能生产了(阻塞)，就需要通知消费者取商品；
当消费者将容器中的产品取完，消费者也就不能取商品了，需要通知生产者进行生产。

生产者和消费者模型(粗略版)：

// 创建一个互斥量确保线程同步
pthread_mutex_t mutex;
// 定义链表
struct Node{
    int num;
    struct Node *next;
};
// 头结点
struct Node * head = NULL;
void * producer(void * arg) {
    
    while(1) {                            // 不断的创建新的节点，添加到链表中，将链表作为容器保存数据
        pthread_mutex_lock(&mutex);       // 加锁
        struct Node * newNode = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));   // 创建新节点
        newNode->next = head;             // 头插法插入新节点
        head = newNode;
        newNode->num = rand() % 1000;
        printf("add node, num : %d, tid : %ld\n", newNode->num, pthread_self());
        pthread_mutex_unlock(&mutex);     // 解锁
        usleep(100);
    }

    return NULL;
}

void * customer(void * arg) {

    while(1) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);       // 加锁
        struct Node * tmp = head;         // 保存头结点的指针
        if(head != NULL) {                // 判断是否有数据
            head = head->next;            // 头节点后移
            printf("del node, num : %d, tid : %ld\n", tmp->num, pthread_self());
            free(tmp);                    // 删除原来头节点
            pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁
            usleep(100);
        } else {                          // 没有数据
            pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁
        }
    }
    return  NULL;
}

int main() {

    // 初始化互斥量
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    // 创建5个生产者线程，和5个消费者线程
    pthread_t ptids[5], ctids[5];
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_create(&ptids[i], NULL, producer, NULL);
        pthread_create(&ctids[i], NULL, customer, NULL);
    }
    // 线程分离
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_detach(ptids[i]);
        pthread_detach(ctids[i]);
    }
    //用死循环保证能一直使用互斥量
    while(1) {
        sleep(10);
    }
    // 释放互斥量资源
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    // 退出主线程
    pthread_exit(NULL);

    return 0;
}
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在producer中生产者不断生产，customer中消费者不断消费
但即使链表中没有数据，customer中也会不断判断链表中是否有数据，造成了资源的浪费，
因此可以进行优化，当链表中没有数据，就通知生产者进行生产，生产完成后通知消费者进行消费，此时就要用到条件变量

条件变量

满足某个条件时，阻塞线程；
满足某个条件时，解除阻塞。

条件变量的类型 pthread_cond_t
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond, const pthread_condattr_t *restrict attr);
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex);
    - 等待，调用了该函数，线程会阻塞。
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex, const struct timespec *restrict abstime);
    - 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。
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
    - 唤醒一个或者多个等待的线程
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
    - 唤醒所有的等待的线程
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案例：

// 创建一个互斥量确保线程同步
pthread_mutex_t mutex;
// 创建条件变量
pthread_cond_t cond;
// 定义链表
struct Node{
    int num;
    struct Node *next;
};
// 头结点
struct Node * head = NULL;

void * producer(void * arg) {

    while(1) {                                // 不断的创建新的节点，添加到链表中，将链表作为容器保存数据
        pthread_mutex_lock(&mutex);           // 加锁
        struct Node * newNode = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));       // 创建新节点
        newNode->next = head;                // 头插法插入新节点
        head = newNode;
        newNode->num = rand() % 1000;
        printf("add node, num : %d, tid : %ld\n", newNode->num, pthread_self());
        
        pthread_cond_signal(&cond);          // 只要生产了一个，就通知消费者消费

        pthread_mutex_unlock(&mutex);        // 解锁
        usleep(100);
    }
    return NULL;
}

void * customer(void * arg) {

    while(1) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);         // 加锁
        struct Node * tmp = head;           // 保存头结点的指针
        if(head != NULL) {                  // 判断是否有数据
            head = head->next;
            printf("del node, num : %d, tid : %ld\n", tmp->num, pthread_self());
            free(tmp);
            pthread_mutex_unlock(&mutex);
            usleep(100);
        } else {
            // 没有数据，需要等待
            // 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。
            pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
            pthread_mutex_unlock(&mutex);  //解锁
        }
    }
    return  NULL;
}

int main() {

    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);        // 初始化互斥量
    pthread_cond_init(&cond, NULL);          // 初始化条件变量

    // 创建5个生产者线程，和5个消费者线程
    pthread_t ptids[5], ctids[5];
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_create(&ptids[i], NULL, producer, NULL);
        pthread_create(&ctids[i], NULL, customer, NULL);
    }
    // 线程分离
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_detach(ptids[i]);
        pthread_detach(ctids[i]);
    }
    //用死循环保证能一直使用互斥量
    while(1) {
        sleep(10);
    }
    pthread_mutex_destroy(&mutex);  // 释放互斥量资源
    pthread_cond_destroy(&cond);    // 释放条件变量资源
    // 退出主线程
    pthread_exit(NULL);

    return 0;
}

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信号量

信号量的类型 sem_t
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
    作用：初始化信号量
    参数：
         - 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

int sem_destroy(sem_t *sem);
        - 释放资源

int sem_wait(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_trywait(sem_t *sem);
        - 尝试阻塞

int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout);
        - 设置阻塞的时间

int sem_post(sem_t *sem);
        - 对信号量解锁，调用一次对信号量的值+1

int sem_getvalue(sem_t *sem, int *sval);
        - 获取信号量中的值
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案例：

// 创建一个互斥量
pthread_mutex_t mutex;
// 创建两个信号量
sem_t psem;
sem_t csem;

struct Node{
    int num;
    struct Node *next;
};

// 头结点
struct Node * head = NULL;

void * producer(void * arg) {

    // 不断的创建新的节点，添加到链表中
    while(1) {
        sem_wait(&psem);
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        struct Node * newNode = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));
        newNode->next = head;
        head = newNode;
        newNode->num = rand() % 1000;
        printf("add node, num : %d, tid : %ld\n", newNode->num, pthread_self());
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sem_post(&csem);
    }

    return NULL;
}

void * customer(void * arg) {

    while(1) {
        sem_wait(&csem);
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        // 保存头结点的指针
        struct Node * tmp = head;
        head = head->next;
        printf("del node, num : %d, tid : %ld\n", tmp->num, pthread_self());
        free(tmp);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sem_post(&psem);
       
    }
    return  NULL;
}

int main() {

    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    sem_init(&psem, 0, 8);
    sem_init(&csem, 0, 0);

    // 创建5个生产者线程，和5个消费者线程
    pthread_t ptids[5], ctids[5];

    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_create(&ptids[i], NULL, producer, NULL);
        pthread_create(&ctids[i], NULL, customer, NULL);
    }

    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_detach(ptids[i]);
        pthread_detach(ctids[i]);
    }

    while(1) {
        sleep(10);
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    pthread_mutex_destroy(&mutex);

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