Race Condition（竞争条件）是C语言中常见且复杂的并发编程错误之一。它通常在多个线程或进程并发访问共享资源时发生，且对共享资源的访问顺序未被正确控制。这种错误会导致程序行为不可预测，可能引发数据损坏、死锁，甚至安全漏洞。本文将详细介绍Race Condition的产生原因，提供多种解决方案，并通过实例代码演示如何有效避免和解决此类错误。
想必大家开发过程中都会用到多线程，用到多线程基本上都会用到条件变量，你理解的条件变量只是简单的wait和notify吗，最近工作中看同事也都只是简单的使用wait和notify，导致项目出现bug却不知如何fix bug，其实这里面还是有一些坑的，程序喵这里总结给大家。
Pthread线程 （POSIX threads）,简称Pthreads,是线程的POSIX标准。该标准定义了创建和操作线程的一整套API，在类Unix操作系统（Unix、Linux、Max OS X）中，都使用Pthreads作为操作系统的线程。连Windows操作系统也有它的移植版pthreads-win32。
阅读前面的文章，我们已经知道了进程是操作系统对正在运行的程序的抽象。现代操作系统中，进程通常需要和其他进程进行通信。我们称之为进程间通信 问题。又叫做IPC（Inter Process Communication） 问题。IPC主要解决以下3个问题：
原文发布于微信公众号 - 云服务与SRE架构师社区（ai-cloud-ops），作者李勇。
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实现线程池的基本思路是：先创建几个固定的线程，让每个线程运行起来，然后通过互斥锁和条件变量使得每个线程进入等待状态，当需要分派线程时，改变条件变量，使得某个线程退出等待状态开始执行传入的函数参数，执行完后重新进入等待状态。
多线程编程已经成为了现代软件开发的重要组成部分。对于Linux操作系统而言，多线程的支持和实现更是被广泛应用。本文将通过详细解析Linux操作系统中的多线程概念、线程的创建与管理、同步与互斥、线程间通信等方面，并结合示例代码，来深入探讨Linux的多线程编程。
进程与线程之间是有区别的，不过linux内核只提供了轻量进程的支持，未实现线程模型。Linux是一种“多进程单线程”的操作系统。Linux本身只有进程的概念，而其所谓的“线程”本质上在内核里仍然是进程。
在多处理器共享内存的架构中（如：对称多处理系统SMP），线程可以用于实现程序的并行性。历史上硬件销售商实现了各种私有版本的多线程库，使得软件开发者不得不关心它的移植性。对于UNIX系统，IEEE POSIX 1003.1标准定义了一个C语言多线程编程接口。依附于该标准的实现被称为POSIX theads 或 Pthreads。
Monitor，直译为“监视器”，而操作系统领域一般翻译为“管程”。管程是指管理共享变量以及对共享变量操作的过程，让它们支持并发。在Java 1.5之前，Java语言提供的唯一并发语言就是管程，Java 1.5之后提供的SDK并发包也是以管程为基础的。除了Java之外，C/C++、C#等高级语言也都是支持管程的。synchronized关键字和wait()、notify()、notifyAll()这三个方法是Java中实现管程技术的组成部分。
今天是最后一篇关于Linux线程编程的文章分享，在这里我们先掌握基础的概念及其应用，后面在慢慢去深入学习。最近看到一句说的非常在理：理论’是你知道是这样，但它却不好用。‘实践’是它很好用，但你不知道是为什么。我想大多数学习者，和我一样，在学习的过程中，都会或多或少的有这种情况，不过自己坚信，你把基础打好（同时学的过程中，不要好高骛远，三心二意的，把自己先暂时用到的东西学明白，再去学其他东西，不要当前的，没学会，又跑去学其他的，而且又学不会，这样浪费时间和精力；这个这里基础打好，举个例子，你的c语言功底要打好，对指针的使用非常熟悉，甚至一些高级用法就是要平时慢慢积累和总结，以及内存原理要知道为什么是这样等方面），后面实战的话，就好多了，至少不会说我这个东西不会那个东西又不会，这样会让自己很痛苦当初为啥没学好基础，现在实战中漏洞百出。好了，废话不多说了，开始下面的主题分享：
同步原语是计算机科学中用于实现进程或线程之间同步的机制。它提供了一种方法来控制多个进程或线程的执行顺序，确保它们以一致的方式访问共享资源。
今天因为工作需要，需要帮同事用C语言（不是C++）写一个生产者消费者的任务队列工具库，考虑到不能使用任何第三库和C++的任何特性，所以我将任务队列做成一个链表，生产者在队列尾部加入任务，消费者在队列头部取出任务。很快就写好了，代码如下： /** * 线程池工具, ctrip_thread_pool.h * zhangyl 2018.03.23 */ #ifndef __CTRIP_THREAD_POOL_H__ #define __CTRIP_THREAD_POOL_H__ #include
1、什么是进程，线程，有什么区别 2、多进程、多线程的优缺点 3、什么时候用进程，什么时候用线程 4、多进程、多线程同步（通讯）的方法 5、进程线程的状态转换图 。什么时候阻塞，什么时候就绪 6、父进程、子进程的关系以及区别 7、什么是进程上下文、中断上下文 8、一个进程可以创建多少线程，和什么有关 9、进程间通讯： （1）管道/无名管道（2）信号（3）共享内存（4）消息队列（5）信号量（6）socket 注意：临界区则是一种概念，指的是访问公共资源的程序片段，并不是一种通信方式。 10、线程通讯（锁）： （1）信号量（2）读写锁（3）条件变量（4）互斥锁（5）自旋锁
在 Go 语言中，经常会遇到并发的问题，当然我们会优先考虑使用通道，同时 Go 语言也给出了传统的解决方式 Mutex(互斥锁) 和 RWMutex(读写锁) 来处理竞争条件。
Lua语言不支持真正的多线程，即不支持共享内存的抢占式线程。原因有两个，其一是IOS C没有提供这样的功能，因此也没有可移植的方法能在Lua中实现这种机制：
而AQS中的控制线程又是通过LockSupport类来实现的，因此可以说，LockSupport是Java并发基础组件中的基础组件。LockSupport定义了一组以park开头的方法用来阻塞当前线程，以及unpark(Thread thread)方法来唤醒一个被阻塞的线程。LockSupport提供的阻塞和唤醒方法如下：
② 声明线程 ID : 线程 ID 类型是 pthread_t 类型的 , 其本质是 int 类型 ;
go语言类似Java JUC包也提供了一些列用于多线程之间进行同步的措施，比如低级的同步措施有 锁、CAS、原子变量操作类。相比Java来说go提供了独特的基于通道的同步措施。本节我们先来看看go中与锁相关的条件变量
锁是一个常见的同步概念，我们都听说过加锁（lock）或者解锁（unlock），当然学术一点的说法是获取（acquire）和释放（release）。
在Go语言中 sync.Cond 代表条件变量，但它需要配置锁才能有用. var m Mutex c := NewCond(&m) 或 c := sync.NewCond(&sync.RWMutex{}) 之类. 它有三个函数: wait/signal/broadcast 望文知义,和Windows下的InitializeConditionVariable与WaitForSingleObject()之类， 及Linux下的pthread_cond_t等作用差不多. 弄了两个例子: /* 条件变量
在并发编程中，并发性是理解此类系统如何运作的关键概念。在使用这些系统的从业者遇到的各种挑战中，生产者-消费者问题尤为突出 - 这是最著名的同步问题之一。在本文中，我们的目标是分析这个主题并强调它对并发计算的重要性，同时研究植根于 C 的可能解决方案。
volatile属于C语言的关键字，《C Primer Puls》 是这样解释关键字的：关键字是C语言的词汇，由于编译器不具备真正的智能，所以你必须用编译器能理解的术语表示你的意图。开发者告诉编译器该变量是易变的，无非就是希望编译器去注意该变量的状态，时刻注意该变量是易变的，每次读取该变量的值都重新从内存中读取。（ahhhh，是不是一脸蒙蔽，举个例子吧）
在 Go 语言中，Cond 实现一个条件变量，协助解决等待或通知事件场景的并发执行问题，通常用于等待某个条件的一组 goroutine。这个条件需要一组 goroutine 共同协作完成，如果条件为 false，所有等待这个条件的 goroutine 将会被阻塞，当这个条件变为 true 时，所有等待这个条件的其中一个 goroutine 或者所有 goroutine 会被唤醒。
初学者在使用 多线程 并发执行任务时一定会遇到 并发访问的问题，最直观的感受就是每次运行得出的结果值大概率不一致，这种执行结果不一致的现象是非常致命，因为它具有随机性，即结果可能是对的，也可能是错的，无法可靠的完成任务，类似物理学神兽 薛定谔的猫
当某个线程持有这把锁的时候(就是所谓的加锁)，那么这个线程是独占所有的资源，这里的资源指的是执行的权限，其他要抢夺资源的线程都不得不等待。在很多情况下，这都容易适用，但是有些情况下，却会产生一些异常情况。
管程：管程是关于共享资源的数据结构及一组针对该资源的操作过程所构成的软件模块。 管程：管理过程
那么为什么我们需要线程池技术呢？多线程编程用的好好的，干嘛还要引入线程池这个东西呢？引入一个新的技术肯定不是为了装逼，肯定是为了解决某个问题的，而服务端一般都是效率问题。
数据可视化是数据分析过程中探索性分析的一部分内容，可以直观展示数据集数据所具有的的特征和关联关系等。R语言不仅提供了基本的可视化系统graphics包，简单的图+修饰，例如：plot、 hist(条形图)、 boxplot(箱图)、 points 、 lines、 text、title 、axis(坐标轴)等；还提供了更加高级的图形系统lattice和ggplot2.
Go语言在设计时，Java和C ++是编写服务器程序最常用的语言(至少在Google是这样)，这是因为使用这些语言可以高效的开发。但是Go设计者们觉得像Java和C++这些语言需要开发者记忆太多的语法和规则，并且需要重复做的事情太多，这导致一些程序员开始转向更加动态，流畅的语言，如Python，但是付出的是损失开发效率和对类型安全检查的缺失。Go设计者们认为应该可以发明一种语言，这种语言集高效的开发、提供类型安全检查、简洁流畅的代码风格与一体,于是Go就诞生了。
好，了解之后切入正题，条件变量和信号量是各有千秋的，虽然大方向上都是为了实现线程同步，但是实现过程是有一定差异的。
这些问题我在面试的时候也经常问。你需要对这个Wait方法的内部机制有所了解才能回答上来。
简介 sync 包还提供了一个条件变量类型 sync.Cond，它可以和互斥锁或读写锁（以下统称互斥锁）组合使用，用来协调想要访问共享资源的线程。
每一个 Java 的高级程序员在体验过多线程程序开发之后，都需要问自己一个问题，Java 内置的锁是如何实现的？最常用的最简单的锁要数 ReentrantLock，使用它加锁时如果没有立即加成功，就会阻塞当前的线程等待其它线程释放锁之后再重新尝试加锁，那线程是如何实现阻塞自己的？其它线程释放锁之后又是如果唤醒当前线程的？当前线程是如何得出自己没有加锁成功这一结论的？本篇内容将会从根源上回答上面提到的所有问题
信号量用来干嘛的呢？搜寻答案的话，很多人都会告诉你主要用于线程同步的，意思就是线程通信的。简单来说，比如我运行了2个线程A和B，但是我希望B线程在A线程之前执行，那么我们就可以用信号量来处理。有些人可能会疑惑，那么麻烦干嘛？你不是要B线程先执行吗？那么我让A线程休眠一点时间不就可以了吗？没错，这个思路是可以的，但是如果B线程也因为某些原因(比如硬件，操作系统的原因)导致延缓执行了，这该怎么办？到底A线程该休眠多少时间合适呢？所以正确的做法就是在B线程阻塞，A线程去唤醒这个阻塞线程。
Cond 实现了一个条件变量，在 Locker 的基础上增加的一个消息通知的功能，保存了一个通知列表，用来唤醒一个或所有因等待条件变量而阻塞的 Go 程，以此来实现多个 Go 程间的同步。
condition_variable（条件变量）是 C++11 中提供的一种多线程同步机制，它允许一个或多个线程等待另一个线程发出通知，以便能够有效地进行线程同步。
Condition就是实现了管程里面的条件变量。 Java 语言内置的管程里只有一个条件变量，而Lock&Condition实现的管程支持多个条件变量。 因为支持多个条件变量，能让代码可读性更好，实现也更容易。 例如，你看我这里实现一个阻塞队列，就需要两个条件变量。
学生是典型的消费者，供货商是典型的生产者。假设学生有泡面、火腿肠、玩具等等的需求，而供货商会生产尽可能覆盖学生需求的商品，但是一般并不会直接卖给学生，而是供货给超市，从而在超市里做买卖。
lab7 会依赖 lab1~lab6 ，我们需要把做的 lab1~lab6 的代码填到 lab7 中缺失的位置上面。练习 0 就是一个工具的利用。这里我使用的是 Linux 下的系统已预装好的 Meld Diff Viewer 工具。和 lab6 操作流程一样，我们只需要将已经完成的 lab1~lab6 与待完成的 lab7 (由于 lab7 是基于 lab1~lab6 基础上完成的，所以这里只需要导入 lab6 )分别导入进来，然后点击 compare 就行了。
我们常常会把条件变量这个同步工具拿来与互斥锁一起讨论。实际上，条件变量是基于互斥锁的，它必须有互斥锁的支撑才能发挥作用。
👆点击“博文视点Broadview”，获取更多书讯 在大多数同学眼里，C/C++ 是一门非常“难学”的编程语言，然而一旦学生，其功无穷。那要如何学习呢？ C/C++ 这门语言与其他高级语言不同，它是离操作系统较近的语言。所以学好 C/C++ 体系的技术栈必须结合操作系统的运行机制来学习。 展开来说，就是你必须掌握操作系统层面的几大基础知识，他们是汇编、编译链接与运行时体系、狭义的操作系统原理、多线程、网络编程。 第一个基础知识是汇编，我们学习汇编不是一定要用汇编来写代码，就像我们学习 C/C++ 也不一定
关于sync包，我们继续讲。这里我们要讲sync.NewCond。要讲这个的使用我们先来了解个概念。
条件变量是线程间同步的一种机制，本文分析条件变量的实现和使用。我们先看一下条件变量的定义。
之前一直在看POSIX的多线程编程，上个周末结合自己的理解，写了一个基于Qt的用条件变量同步线程的例子。故此来和大家一起分享，希望和大家一起交流。
进程具有异步性的特征。异步性是指，各并发执行的进程以各自独立的、不可预知的速度向前推进。
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