互斥量：和二元信号量很类似，但和信号量不同的是：信号量在一个系统中，可以被任意线程获取或释放。互斥量要求那个线程获取互斥量，那么哪个线程就释放互斥量，其他线程释放无效。
临界区：比互斥量更加严格的手段。把临界区的锁获取称为进入临界区，而把锁的释放称为离开临界区。临界区和互斥量，信号量区别在与互斥量，信号量在系统中任意进程都是可见的。临界区的作用范围仅限于本线程，其他线程无法获取。其他性质与互斥量相同。
读写锁：致力于一种更加特定的场合的同步。如果使用之前使用的信号量、互斥量或临界区中的任何一种进行同步，对于读取频繁，而仅仅是偶尔写入的情况会显得非常低效。读写锁可以避免这个问题。对于同一个锁，读写锁有两种获取方式：

共享的

独占的

读写锁的总结

读写锁状态以共享方式获取以独占方式获取

自由 成功 成功

共享 成功 等待

独占 等待 等待

条件变量：作为同步的手段，作用类似于一个栅栏。对于条件变量，线程有两个操作：

线程可以等待条件变量，一个条件变量可以被多个线程等待

线程可以唤醒条件变量，此时某个或所有等待此条件变量的线程都会被唤醒并继续支持

使用条件变量可以让许多线程一起等待某个事件的发生，当事件发生时，所有线程可以一起恢复执行。

可重入与线程安全

一个函数被重入，表示这个函数没有执行完成，由于外部因素或内部调用，又一次进入该函数执行。
一个函数要被重入，只有两种情况：

多个线程同时执行这个函数

函数自身（可能经过多层调用之后）调用自身

一个函数被称为可重入，表示重入之后不会产生任何不良影响

可重入函数：

1 int sqr(int x) 2 { 3 return x*x; 4 }

一个函数要成为可重入，必须具有如下特点：

可重入是并发安全的强力保障，一个可重入的函数可以在多程序环境下方向使用

过度优化

有时候合理的合理的使用了锁也不一定能保证线程的安全。

//Thread1 x=0; lock(); x++; unlock(); //Thread2 x=0; lock(); x++; unlock();

上面X的值应该为2，但如果编译器为了提高X的访问速度，把X放到了某个寄存器里面，不同线程的寄存器是各自独立的，因此，如果Thread1先获得锁，则程序的执行可能会呈现如下：
[Thread1]读取x的值到某个寄存器R [1] (R[1]=0);
[Thread1]R[1]++(由于之后可能要访问到x,所以Thread1暂时不将R[1]写回x);
[Thread2]读取x的值到某个寄存器R[2] (R[2]=0);
[Thread2]R[2]++(R[2]=1);
[Thread2]将R[2]写回至x(x=1);
[Thread1] (很久以后)将R[1]写回至x(x=1);
如果这样，即使加锁也不能保证线程安全

x=y=0; //Thread1 x=1; r1=y; //Thread2 y=1; r2=x;

上面代码有可能发生r1=r2=0的情况。
CPU动态调度：在执行程序的时候，为了提高效率有可能交换指令的顺序。
编译器在进行优化的时候，也可能为了效率交换两个毫不相干的相邻指令的执行顺序。
上面代码执行顺序可能是这样：

x=y=0; [Thread1] r1=y; x=1; [Thread2] y=1; r2=x;

使用volatile关键字可以阻止过度优化，colatile可以做两件事情：

阻止编译器为了提高速度将一个变量缓存到寄存器内而不写回

阻止编译器调整操作volatile变量的指令顺序

但volatile无法阻止CPU动态调度换序
C++中，单例模式。

volatile T* pInst=0; T* GetInstance() { if(pInst==NULL) { LOCK(); if(pInst==NULL) pInst=new T; unlock(); } return pInst; }

CPU的乱序执行可能会对上面代码照成影响
C++里的new包含两个步骤：

分配内存

调用构造函数

所以pInst=new T包含三个步骤：

这三步中2和3的步骤可以颠倒，可能出现这种情况：pInst中的值不是NULL，但对象还是没有构造完成。
要阻止CPU换序，可以调用一条指令，这条指令常常被称为barrier：它会阻止CPU将该指令之前的指令交换到barrier之后。
许多体系的CPU都提供了barrier指令，不过，它们的名称各不相同。例如POWERPC提供的指令就叫做lwsync。所以我们可以这样保证线程安全：

#define barrier() __asm__ volatile ("lwsync") volatile T* pInst=0; T* GetInstance() { if(pInst==NULL) { LOCK(); if(pInst==NULL) { T* temp=new T; barrier(); pInst=temp; } unlock(); } return pInst; }

1.6.3多线程的内部情况