Linux线程之间进行通信，这属于多线程编程所涉及的核心议题，它跟程序怎样能够高效且安全地去协调工作存在关联，共享地址空间是线程具备的优势之处，然而这也给数据竞争以及同步带来了挑战linux 线程间通信，深入去理解各种通信机制的原理以及适用场景，这是编写健壮且高性能多线程程序的基础。
为什么Linux线程间通信需要同步机制
Linux线程会共享进程的绝大多数资源，这些资源涵盖全局变量以及堆内存。这种共享的情况会让数据交换变得便利，然而这也表明多个线程有同时对同一数据进行读写操作的可能性。要是不存在同步机制，那么这种并发访问就会致使数据出现不一致的状况，也就是所说的竞态条件。
比如说linux 线程间通信，存在这样一种情况，有一个线程，它正在对一个全局计数器进行递增操作，与此同时，另外还有一个线程在读取这个计数器数据。对于读取的线程而言，它有可能获取到更新之前的值，也有可能获取到处于更新过程当中的值，又或者获取到更新之后的值，最终所得到的结果是无法被提前预期的。举个例子来说，像互斥锁这样的同步机制，其目的就在于保证在任何一个时刻，仅仅只有一个线程能够去执行访问共享资源的关键代码段，通过这种方式来达成操作的原子性以及结果的正确性 。
Linux线程间通信有哪些主要方法
主要方法能够划分成两大类别，一类是用于同步的，另一类是用于数据传递的。同步方法涵盖互斥锁、条件变量、读写锁以及信号量。这些同步方法的主要目标在于把控线程的执行次序，用以避免冲突，并非侧重对数据进行直接传递。
信息交换更多借助公用内存区域，线程借由对该区域进行读写来传递数据。虽说线程天然共享地址空间，然而这一般得与同步办法一同运用。比如说，生产数据的线程会把数据放置于公用缓冲区域，消费数据的线程从该区域拿取数据，整个流程必须运用互斥锁以及条件变量予以协同，从而防止缓冲区域出现溢出或者读空的状况。
互斥锁在Linux线程通信中如何正确使用
具有保护临界区功能，作为最基础同步原语的互斥锁，使用时需遵循“加锁 -- 操作 -- 解锁”这种固定模式，关键在于要保证在所有存在可能退出的路径之上，包括出现异常以及错误返回的情况时，都能够正确地将锁释放，不然的话就会致使死锁发生，从而让所有与之相关的线程处于永久等待状态。
将必须同步的代码放置于临界区内，在实务操作当中而言，应当尽可能地去缩减持有锁的时长。要防止在锁内部开展诸如I/O或者复杂计算之类的耗时操作。除此之外，对于锁的粒度问题得予以警觉，倘若过粗的话就会致使并发性降低，要是过细的话则会使得复杂性以及锁开销有所增加。当运用 pthread_mutex_lock 以及 pthread_mutex_unlock 的情形下，务必要对返回值实施检查从而处理错误。
条件变量如何与互斥锁配合实现线程等待
用来让线程等待某个条件得以成立的是条件变量，它自身并不保存状态，得跟一个互斥锁以及一个共享的条件谓词一般是共享变量结合使用才行，典型的模式是，线程在检查条件之前先去获取互斥锁，要是条件不满足，那就调用 pthread_cond_wait 自动释放锁然后进入等待 。
等到另外那一个线程把条件给改变掉，并且调用了 pthread_cond_signal 或者 pthread_cond_broadcast 之后，处于等待状态的线程就会被唤醒，然而在从 wait 函数 返回之前红帽linux系统下载，它反而会再次去获取互斥锁。这样做进而保证下线程在检查条件、进入等待以及再次检查条件的时候都持有锁，回避掉了唤醒丢失以及竞态条件的情况。弄明白“等待 -- 唤醒”的原子性操作是挺关键的。
读写锁适用于什么样的线程通信场景
读写锁适用于那种“读多写少”的场景，它准许多个读线程同时去持有锁，不过只允许一个写线程独自占有锁，这能够明显地提升系统并发度，原因在于读操作一般不会去修改数据，并行读取是安全的 。
当写线程发出请求锁的动作时，它必须等待，等待所有现有的读线程将锁释放掉，并且在写锁被持有的这段期间，新的读请求同样会被阻塞住。所以，要是写操作出现非常频繁的情况，读写锁有可能退化成类似互斥锁那样的行为，甚至会因为写线程遭遇饥饿状况而导致性能变得更差。评估数据进出的访问模式是做出选择读写锁而非互斥锁的前提条件。
Linux线程间通信如何避免死锁问题
防止死锁所需遵循的是几个原则，其一为固定锁的获取顺序，要是多个线程均有获取锁A以及B的需求，那么所有线程都应当约定先获取A而后获取B，如此便能破坏循环等待条件linux漏洞扫描，其二是运用带超时的锁获取函数，像 pthread_mutex_trylock 或者带有超时参数的版本，从而为死锁提供恢复的可能性。
三是要让代码路径维持简单状态，以此来削减嵌套锁的层数。四是借助工具展开检测，像 helgrind 或者 ThreadSanitizer 这类工具。最为关键重要的是，在设计开始的最初阶段就要清晰明确地对共享数据的访问协议予以定义，并且始终如一地运用封装好了的、具备线程安全特性的接口去访问这些数据，而不是直接进行操作。
在实际项目里头，你最为频繁运用的是哪一种线程通信机制，去处理哪一类特定的问题呀？不妨前来评论区，把你的经验以及所踩过的坑分享出来，要是认为本文有着实用价值，同样请点赞予以支持，并且分享给更多的开发者朋友哟。
