Linux线程同步是多线程编程中的核心问题，主要用于协调多个线程对共享资源的访问，避免数据竞争和不一致，常见的线程同步方法包括互斥锁、条件变量、读写锁、信号量和自旋锁等,每种方法都有其适用场景和特点。
互斥锁：最基本的同步工具
互斥锁（Mutex）是最常用的线程同步机制，通过“加锁”和“解锁”操作确保同一时间只有一个线程能访问共享资源，其核心特点是“独占性”，即当一个线程持有锁时，其他试图获取锁的线程会被阻塞，直到锁被释放，互斥锁适用于对临界区的简单保护，例如对全局变量的修改或共享文件的写入。
在使用互斥锁时，需要注意避免死锁——即多个线程因互相等待对方释放锁而导致无限阻塞，常见的死锁预防策略包括：按固定顺序加锁、避免在持有锁时调用可能阻塞的函数、使用trylock（非阻塞尝试加锁）等，Linux中，互斥锁通过pthread_mutex_t类型实现，配合pthread_mutex_init()、pthread_mutex_lock()、pthread_mutex_unlock()等函数进行操作。
条件变量：线程间的等待与通知
条件变量（Condition Variable）通常与互斥锁配合使用，允许线程在某个条件未满足时挂起等待，直到其他线程满足该条件后将其唤醒，它解决了线程轮询检查条件的效率问题，避免了CPU资源的浪费。
条件变量的典型工作流程是：线程A获取互斥锁，检查条件是否满足，若不满足则调用pthread_cond_wait()释放锁并挂起；当线程B修改共享数据后，调用pthread_cond_signal()或pthread_cond_broadcast()唤醒等待的线程A，线程A被唤醒后会重新获取锁并再次检查条件，条件变量适用于生产者-消费者模型、任务队列等场景。
读写锁：优化读多写少的场景
读写锁（Read-Write Lock）对资源访问进行了更细粒度的控制，允许多个线程同时读取共享资源，但写操作必须独占，这种机制在“读多写少”的场景下能显著提高并发性能。
读写锁有三種状态：读共享（多个读线程可同时持有锁）、写独占（仅一个写线程可持有锁）、解锁状态，当读线程持有锁时，写线程会被阻塞；当写线程持有锁时，所有读写线程都会被阻塞，Linux中通过pthread_rwlock_t实现读写锁，提供pthread_rwlock_rdlock()（读锁）、pthread_rwlock_wrlock()（写锁）和pthread_rwlock_unlock()（解锁）等接口。
信号量：控制资源数量与任务同步
信号量（Semaphore）是一个计数器，用于控制同时访问特定资源的线程数量，它支持原子性的P（等待）和V（释放）操作：P操作将信号量减1，若结果为负则阻塞线程；V操作将信号量加1，若有线程阻塞则唤醒其中一个。
信号量比互斥锁更灵活，既可以用于互斥（初始化为1），也可以用于资源管理（如限制线程池中并发线程数）或任务同步（如生产者-消费者模型中的缓冲区计数），Linux中通过sem_t类型实现信号量，需包含<semaphore.h>头文件，并使用sem_init()、sem_wait()、sem_post()等函数操作。
自旋锁：适用于短临界区的轻量级同步
自旋锁（Spinlock）与互斥锁类似，但线程在获取锁失败时不会进入睡眠状态，而是通过“自旋”（忙等待）反复尝试获取锁，这种机制适用于临界区执行时间极短的场景，因为线程切换的开销可能大于自旋等待的时间。
自旋锁的优点是响应速度快，没有线程调度的开销；缺点是会持续占用CPU资源，若临界区较长会导致性能下降，在Linux内核中，自旋锁广泛用于中断上下文等不能睡眠的场景，而用户空间编程中较少使用,除非对性能有极致要求。
同步方法对比与选择
| 同步方法 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 互斥锁 | 简单易用，独占访问 | 通用临界区保护 |
| 条件变量 | 支持线程等待/通知，需配合互斥锁 | 生产者-消费者、条件等待 |
| 读写锁 | 读共享、写独占，优化读并发 | 读多写少的共享资源访问 |
| 信号量 | 计数器控制，支持多资源管理 | 资源池、任务同步、限流 |
| 自旋锁 | 忙等待，无线程切换开销 | 短临界区、实时性要求高场景 |
在实际开发中，需根据业务场景（如并发访问模式、临界区大小、实时性要求）选择合适的同步方法，应遵循“最小化临界区”原则，减少锁的持有时间，避免过度同步导致的性能瓶颈，合理的同步机制设计不仅能保证数据一致性,还能充分发挥多线程的并发优势。
