步骤 9 / 9
锁之外的工具
不同场景有更合适的同步方式：条件变量、读写锁、原子变量。
一个线程要等“队列不空”这样的条件时，用条件变量：没条件就睡，有人改了条件再叫醒它，不用反复检查。 读多写少的数据用读写锁，多个读者可以同时进。 只是一个计数器时，直接用原子操作（如 atomic_fetch_add）就够了，不必加锁。
操作系统
两个线程抢一把锁：竞态与互斥
多个线程同时改同一份数据会出错，锁保证同一时刻只有一个线程在改。
概况
以 Linux 上两个线程同时给计数器加 1、用 pthread_mutex 保护为例。
- 一句话总结
- 共享数据要加锁，锁靠原子指令实现，抢不到时靠内核让线程睡眠
- 竞态
- 结果取决于谁先谁后，偶尔出错，很难复现
- 临界区
- 访问共享数据的那段代码，同一时刻只允许一个线程进
- Linux 的锁
- pthread_mutex 基于 futex：没人抢时不进内核，抢不到才请内核让自己睡
- 代价
- 锁让线程排队，锁住的范围越小越好
- 死锁
- 四个条件同时成立才会发生；固定加锁顺序是最常用的预防
- 自旋锁
- 等待时间极短时空转比睡眠更划算，内核里常用
- 其他同步
- 条件变量、读写锁、信号量、原子变量
事件日志（9）
| 当前状态 | 发生了什么 |
|---|---|
| 两个线程同时运行 | 两个线程读到同一个旧值，更新丢失 |
| 交错执行 | 执行顺序不可预测 |
| 动手实验 | 两个读都在写之前，丢一次更新 |
| 线程 1 持有锁 | 线程 1 独占临界区 |
| 线程 1 持有锁 | 线程 2 拿锁失败 |
| 线程 2 睡眠 → 被唤醒 | 线程 2 拿到锁，两次加 1 都生效 |
| 死锁 | 两个线程都在等 |
| 动手实验 | 等待图出现环即死锁 |
| 同步 | 选择合适的工具 |
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