一、死锁
一般情况下，如果一个线程先后两次调用lock，在第二次调用的时候，由于锁已经被占用，该线程会挂起等待别的线程释放锁，而锁正是被自己占用的，该线程又被挂起而没有机会释放锁，因此就处于挂起等待状态了，这叫做死锁。另一种典型的死锁情况：线程A获得了锁1，线程B获得了锁2，这时线程A调用lock试图获得锁2，结果是需要挂起等待线程B释放锁2，而这时线程B也调用lock试图获得锁1，结果是需要挂起等待线程A释放锁1，于是线程A和B都永远处于挂起状态了。
线程产生的必要条件：
1.请求与保持： 线程已经保持了至少一个资源，但又提出新的资源请求，而资源已被其他线程占有，此时请求进程被阻塞，但对自己已经获得的资源保持不放。
2.互斥属性：线程要求对所分配的资源进行排他性控制，即在一段时间内资源仅为一个线程所占用，此时若有其他线程请求该资源，则请求进程只能等待。
3.不可抢占与不可剥夺：进程所获得的资源在未使用完毕前，不能被其他进程强行夺走，即只能由获得该资源的进程自己来释放（只能是主动释放）
4.环路等待：存在一种线程资源的等待环路，环路中每个线程所获得的资源同时被环路中下一个线程所请求。
避免死锁的方法：
1.如果线程请求锁，请求若干次之后请求不到就释放锁
2.申请锁的时候不要交叉申请（按顺序申请）
二、条件变量
条件变量是一种同步机制，允许线程挂起，直到共享数据上的某些条件得到满足。条件变量上的基本操作有：触发条件(当条件变为 true 时)；等待条件，挂起线程直到其他线程触发条件。
条件变量要和互斥量相联结，以避免出现条件竞争－－一个线程预备等待一个条件变量，当它在真正进入等待之前，另一个线程恰好触发了该条件。
函数说明：
1）初始化条件变量pthread_cond_init
函数原型：int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cv, const pthread_condattr_t *cattr);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误。
参数说明：当参数cattr为空指针时，函数创建的是一个缺省的条件变量。否则条件变量的属性将由cattr中的属性值来决定。调用pthread_cond_init函数时，参数cattr为空指针等价于cattr中的属性为缺省属性，只是前者不需要cattr所占用的内存开销。这个函数返回时，条件变量被存放在参数cv指向的内存中。
可以用宏PTHREAD_COND_INITIALIZER来初始化静态定义的条件变量，使其具有缺省属性。这和用pthread_cond_init函数动态分配的效果是一样的。初始化时不进行错误检查。如：pthread_cond_t cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
不能由多个线程同时初始化一个条件变量。当需要重新初始化或释放一个条件变量时，应用程序必须保证这个条件变量未被使用。
2）阻塞在条件变量上pthread_cond_wait
函数原型：int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cv, pthread_mutex_t *mutex);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
参数说明：函数将解锁mutex参数指向的互斥锁，并使当前线程阻塞在cv参数指向的条件变量上。被阻塞的线程可以被pthread_cond_signal函数，pthread_cond_broadcast函数唤醒，也可能在被信号中断后被唤醒。pthread_cond_wait函数的返回并不意味着条件的值一定发生了变化，必须重新检查条件的值。pthread_cond_wait函数返回时，相应的互斥锁将被当前线程锁定，即使是函数出错返回。
一般一个条件表达式都是在一个互斥锁的保护下被检查。当条件表达式未被满足时，线程将仍然阻塞在这个条件变量上。当另一个线程改变了条件的值并向条件变量发出信号时，等待在这个条件变量上的一个线程或所有线程被唤醒，接着都试图再次占有相应的互斥锁。阻塞在条件变量上的线程被唤醒以后，直到pthread_cond_wait()函数返回之前条件的值都有可能发生变化。所以函数返回以后，在锁定相应的互斥锁之前，必须重新测试条件值。最好的测试方法是循环调用pthread_cond_wait函数，并把满足条件的表达式置为循环的终止条件。
如：pthread_mutex_lock(); while (condition_is_false) pthread_cond_wait(); pthread_mutex_unlock();
阻塞在同一个条件变量上的不同线程被释放的次序是不一定的。
注意：pthread_cond_wait()函数是退出点，如果在调用这个函数时，已有一个挂起的退出请求，且线程允许退出，这个线程将被终止并开始执行善后处理函数，而这时和条件变量相关的互斥锁仍将处在锁定状态。
3）解除在条件变量上的阻塞pthread_cond_signal
函数原型：int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
参数说明：函数被用来释放被阻塞在指定条件变量上的一个线程。必须在互斥锁的保护下使用相应的条件变量。否则对条件变量的解锁有可能发生在锁定条件变量之前，从而造成死锁。
唤醒阻塞在条件变量上的所有线程的顺序由调度策略决定，如果线程的调度策略是SCHED_OTHER类型的，系统将根据线程的优先级唤醒线程。如果没有线程被阻塞在条件变量上，那么调用pthread_cond_signal()将没有作用。
4）阻塞直到指定时间pthread_cond_timedwait
函数原型：int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cv, pthread_mutex_t *mp, const structtimespec * abstime); 头文件为：#include
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
参数说明：函数到了一定的时间，即使条件未发生也会解除阻塞。这个时间由参数abstime指定。函数返回时，相应的互斥锁往往是锁定的，即使是函数出错返回。
注意：pthread_cond_timedwait函数也是退出点。超时时间参数是指一天中的某个时刻。
使用举例：
pthread_timestruc_t to; to.tv_sec = time(NULL) + TIMEOUT; to.tv_nsec = 0;
超时返回的错误码是ETIMEDOUT。
5）释放阻塞的所有线程pthread_cond_broadcast
函数原型：int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
参数说明：函数唤醒所有被pthread_cond_wait函数阻塞在某个条件变量上的线程，参数cv被用来指定这个条件变量。当没有线程阻塞在这个条件变量上时，pthread_cond_broadcast函数无效。由于pthread_cond_broadcast函数唤醒所有阻塞在某个条件变量上的线程，这些线程被唤醒后将再次竞争相应的互斥锁，所以必须小心使用pthread_cond_broadcast函数。
6）释放条件变量pthread_cond_destroy
函数原型：int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误。
注意：条件变量占用的空间并未被释放。
7）唤醒丢失问题
在线程未获得相应的互斥锁时调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数可能会引起唤醒丢失问题。
唤醒丢失往往会在下面的情况下发生：
一个线程调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数；
另一个线程正处在测试条件变量和调用pthread_cond_wait函数之间；
没有线程正在处在阻塞等待的状态下。
举例：条件变量实现生产者消费者模型
三、信号量
Mutex变量是非0即1的，可看做一种资源的可用数量，初始化的时候Mutex是1，表示有一个可用资源，加锁时获得该资源，Mutex减到0，表示不再有可用资源，解锁时释放该资源，将Mutex重新加到1，表示又有一个可用资源。信号量与Mutex类似，表示可用资源的数量，但与Mutex不同的是这个数量可以大于1，即，如果信号量描述的资源数目是1时，此时的信号量与互斥锁相同。
四、读写锁
在多线程编程的时候，有一种情况十分常见。那就是，有些公共数据修改的机会比较少。相比较改写，他们读的机会反而高很多。通常而言，在读的过程中，往往伴随着查找操作，中间耗时很长。给这种代码加锁会极大地降低我们程序的效率。因此引入读写锁，专门处理这种多读少写的情况。
相关函数：
(1)int sem_init(sem_t *sem,int pshared,unsignd int value);
sem_init()初始化一个semaphore变量，value参数表示可用资源的数量，pshared参数为0表示信号量用于同一进程的线程间同步。
(2)int sem_wait(sem_t *sem);
调用sem_wait()可以获得资源（P操作），使semaphore的值减1，如果调用sem_wait时，semaphore的值已经是0，则挂起等待。如果不希望挂起等待，可以调用sem_trywait()
(3)int sem_trywait(sem_t *sem);
看上面。
(4)int sem_post(sem_t *sem);
调用sem_post()可以释放资源（V操作），使semaphore的值加1，同时唤起挂起等待的线程。
(5)int sem_destory(sem_t *sem);
在使用完semaphore变量之后应该调用sem_destory()释放与semaphore相关的资源。
以上函数的头文件为：#include<semaphore.h>