本节研究线程同步的基本组件，互斥量、条件变量、倒计时组件；
自旋锁
（1）Linux内核中最常见的锁是自旋锁（中断处理程序中，因为它不能睡眠）；自旋锁最多只能被一个可执行的线程持有；如果另一个可执行线程试图获得一个已经被持有的自旋锁，那么该线程将会一直进行忙循环－旋转－等待锁重新可用；如果自旋锁未被锁住，请求锁的执行线程便可以立即得到它，继续执行；自旋锁可以防止多于一个的执行线程进入临界区；
（2）在上述的旋转过程中，会浪费CPU时间，所以自旋锁不应该被长时间持有；自旋锁的初衷就是：在短期间内进行轻量级加锁，而另一个方式是让请求线程睡眠，直到锁可用时再唤醒它，这样CPU就不会浪费，去执行其他的代码，但是这样会有上下文切换，被阻塞的线程要换出和换入，上下文的切换代码和消耗可能更大，所以持有自旋锁的时间应该最好小于两次上下文切换的时间；
（3）不要在持有自旋锁的执行代码期间，执行一些其他睡眠的函数，因为会让其他的线程等待自旋锁的时间变长；
（4）拥有自旋锁的执行线程也是可被调度的，因此自旋锁在用户层并不常用；原因是用户空间的线程A（假设已经持有自旋锁），当时间片到时或被高优先级的线程B抢占后，若线程B也需要持有线程A已持有的自旋锁，那么线程B在等待自旋锁（由线程A释放）上的时间将会非常的长；
互斥量基本知识
（1）互斥量是保护临界区的另一种方法，当执行线程在临界区的执行时间很长时，那么就最好使用互斥量了，否则会造成其他的线程将会在临界区外忙等，浪费CPU时间；此时其他线程发现临界区已经被互斥量锁住，那么它们将会阻塞；当互斥量被释放时，有多个线程在阻塞，多个线程均会被唤醒，但是只有一个线程可以获得该锁，其他的线程将会继续阻塞；
（2）当执行线程需要在临界区睡眠时，那么就最好使用互斥量，如果采用自旋锁，那么其他的线程将会在临界区外忙等，浪费CPU时间；
（3）Posix的互斥量支持递归加锁和非递归加锁，对于非递归加锁可能会造成死锁，试想如果一个已经持有某互斥量的线程继续想要持有该锁，由于不支持递归，因此程序将会死锁，进而我们可能需要修改程序的逻辑；而递归加锁，虽然可以让程序继续执行，但是会使得临界区的数据被破坏，造成程序也有可能会崩溃，如代码片段1使用互斥量A保护vector<int>的push_back操作，而代码段2使用互斥量A保护fun1（遍历该vector），但是fun1又会调用代码片段1，那么vector遍历的过程中vector的迭代器可能失效（push_back的缘故）；
互斥量的实现
（C++封装Linux的pthread系统调用）
class Mutex final{public: Mutex(const Mutex&) = delete; Mutex& operator=(const Mutex&) = delete; explicit Mutex(bool processShared = false) :_processShared(processShared) {pthread_mutexattr_t attr;pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_NORMAL);if (processShared) {int shared;pthread_mutexattr_getpshared(&attr, &shared);assert(shared == PTHREAD_PROCESS_PRIVATE);pthread_mutexattr_setpshared(&attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);}int err = pthread_mutex_init(&_mutex, &attr);(void) err; } ~Mutex() {int err = pthread_mutex_destroy(&_mutex);(void) err; } int lock() {return pthread_mutex_lock(&_mutex); } int unlock() {return pthread_mutex_unlock(&_mutex); } pthread_mutex_t* getMutexPtr() {return &_mutex; }private: pthread_mutex_t _mutex; bool _processShared;};说明几点：
（1）_processShared参数为是否支持跨进程的互斥量，默认为单进程的false；互斥量的属性为PTHREAD_MUTEX_NORMAL，即不允许递归加锁；
（2）pthread_mutex_t* getMutexPtr()是为了条件变量而实现的，下文介绍；
（3）利用C++中构造函数和析构函数来初始化和销毁一个互斥量；
互斥量的使用class MutexLockGuard final{public: MutexLockGuard(const MutexLockGuard&) = delete; MutexLockGuard& operator=(const MutexLockGuard&) = delete; explicit MutexLockGuard(Mutex& mutex) :_mutex(mutex) {_mutex.lock(); } ~MutexLockGuard() {_mutex.unlock(); }private: Mutex& _mutex;};
说明几点：
（1）MutexLockGuard中持有该_mutex；利用C++中构造函数和析构函数来申请和释放一个互斥量；
条件变量基本知识
（1）当在临界区中，需要等待某个条件成立时，我们应该使用条件变量，在如下代码片段1中，如果_count 大于0时，我们需要等待该条件，即需要_cond.wait()；该_cond.wait()过程是将会把调用线程放到等待条件的线程列表上，然后对该互斥量解锁；此时在互斥量解锁期间，又有新的线程进入该临界区，条件尚未发生，_cond.wait()会继续这一过程；
（2）在代码片段2中，首先会进行条件检查（已经被同一个互斥量锁主，睡眠的线程不可能错过），如果_count==0 _cond.wakeAll()将会唤醒线程，记住需要在条件变化后再唤醒线程;
（3）首先_cond.wait()需要在_mutex已经上锁的情况下才能调用，因为_cond.wait()涉及到解锁的过程；
（4）需要使用while (_count > 0)，而不是if (_count > 0)，原因为当线程从_cond.wait()唤醒时，此时互斥量会继续被锁住（此时多个线程对互斥量争用的问题），很有可能此时的条件会被其他线程修改，造成_count > 0的条件不成立，，因此需要继续判断的；
（5）多次执行_cond.wakeAll()发送信号时，如果没有任何线程阻塞在该等待条件列表上，那么这个信号会丢失，但是不影响程序；
代码片段1：
MutexLockGuard lock(_mutex);while (_count > 0) //impotant{_cond.wait();}
代码片段2：
{MutexLockGuard lock(_mutex);–_count;}if (_count == 0){_cond.wakeAll();}条件变量的实现class Condition final{public: Condition(const Condition&) = delete; Condition& operator=(const Condition&) = delete; Condition(Mutex& mutex) :_mutex(mutex) {int err = pthread_cond_init(&_cond, NULL);(void) err; } ~Condition() {int err = pthread_cond_destroy(&_cond);(void) err; } int wait() {return pthread_cond_wait(&_cond, _mutex.getMutexPtr());; } int waitForSeconds(size_t seconds) {struct timespec ts;clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);ts.tv_sec += seconds;return pthread_cond_timedwait(&_cond, _mutex.getMutexPtr(), &ts); } int wake() {return pthread_cond_signal(&_cond); } int wakeAll() {return pthread_cond_broadcast(&_cond); }private: Mutex& _mutex; pthread_cond_t _cond;};
说明几点：
（1）wake为唤醒至少一个线程；而wakeAll为唤醒所有的线程；waitForSeconds(size_t seconds)为等待seconds秒后，条件还未出现，那么线程将会重新获得互斥量（此时多个线程对互斥量争用的问题）；
（2）wait()的实现需要使用_mutex.getMutexPtr()中pthread_mutex_t类型的_mutex;
倒计时基本用途有本钱耍个性，离开睁眼闭眼看见的城市，逃离身边的纷纷扰扰，
