Linux线程同步详解：互斥锁、条件变量与信号灯

"这篇文档详细介绍了Linux环境下的线程同步技术，主要涉及pthread库的使用，包括线程的创建、退出、线程私有数据、线程同步（互斥量、条件变量、信号灯）以及线程终止等相关系统函数。作者在编写智能相机动态库的项目中积累了这些实践经验，并提醒在编译时需使用-D_REENTRANT标志来确保线程安全。" 在Linux环境下，线程是进程内的执行单元，它们共享同一地址空间，但拥有独立的栈，可以并发执行，提高了程序的执行效率。线程创建是通过`pthread_create()`函数实现的，该函数需要传入线程函数和参数，成功创建后会返回新线程的标识符。线程退出通常由线程函数执行完或遇到特定返回语句引起，也可以通过`pthread_exit()`函数主动退出。 线程取消是线程在执行过程中被中断的一种机制，分为延迟取消和立即取消两种模式。`pthread_cancel()`函数用于取消线程，而`pthread_setcancelstate()`和`pthread_setcanceltype()`用于设置取消状态和类型。取消点是线程可能被取消的地方，一般在异步信号不安全的函数调用处。取消时，线程的资源释放是一个关键问题，可以通过设置清理函数来确保资源的正确释放。 线程私有数据是每个线程特有的变量，使用`pthread_key_create()`创建，`pthread_key_delete()`注销，通过`pthread_getspecific()`和`pthread_setspecific()`进行读写操作。这允许线程在不干扰其他线程的情况下存储数据。 线程同步是避免竞态条件和死锁的关键，主要包括互斥量、条件变量和信号灯。互斥量通过`pthread_mutex_t`类型表示，`pthread_mutex_lock()`和`pthread_mutex_unlock()`用于锁定和解锁，条件变量则通过`pthread_cond_t`表示，`pthread_cond_wait()`和`pthread_cond_signal()`用于等待和唤醒。信号灯是一种更灵活的同步工具，可以控制多个线程的并发访问。 线程终止方式有正常返回和异常结束，线程在终止时可以指定清理处理程序，通过`pthread_cleanup_push()`和`pthread_cleanup_pop()`注册。其他常用的pthread函数如`pthread_self()`获取当前线程ID，`pthread_equal()`判断两个线程是否相同，`pthread_once()`确保某操作只执行一次。 本文中的示例代码在Red Hat Linux 9环境下测试通过，提供了丰富的实践指导，对于理解和应用Linux线程编程具有很高的参考价值。