信号量和Mutex类似,表示可用资源的数量,和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,此时的信号量和互斥锁相同。

       下面我们看看POSIX semaphore库函数,它既可以用于同一进程的线程间同步,也可以用于不同进程间的同步。

       1. int sem_init(sem_t *sem,int pshared,unsigned int value)

           我们可以用此函数来创建一个未命名的信号量,pshared参数表明是否在多个进程中使用信号量,如果是,将其设置为非0 值,value参数制定了信号量的初始值。

       2.int sem_destroy(sem_t *sem)

          当我们对未命名的信号量使用已完成时,可以调用sem_destroy函数丢弃它。调用sem_destroy后,不能再使用任何带有sem的信号量函数,除非通过调用sem_init重新初始化它。

       3.int sem_wait(sem_t *sem)

          int sem_trywait(sem_t *sem)

         我们可以使用sem_wait或者sem_trywait函数来实现信号量的减1操作。使用sem_wait函数时,如果信号量计数是0,就会发生阻塞。直到成功使信号量减1或者被信号中断时才返回。可以使用sem_trywait来避免阻塞。调用sem_trywait时,如果信号量是0,则不会阻塞,而是会返回-1,并将errno置为EAGAIN.

       4.int sem_post(sem_t *sem)

          我们可以调用它是信号量增1.


下面我们来看一段基于信号量的生产者消费者模型:

     

   #include <stdio.h>
   #include <stdlib.h>
   #include <pthread.h>
   #include <semaphore.h>
   
   #define _SIZE_ 20
   int buf[_SIZE_];
   sem_t blank;
   sem_t data;
  
  void *product(void *arg)
  {
      int index=0;
      int count=0;
      while(1)
      {
          sem_wait(&blank);//P
          buf[index]=count++;
          sleep(2);
          sem_post(&data);//V
          index++;
          index %= _SIZE_;
      }
  }
  
  void *consumer(void *arg)
  {
      int index=0;
      int count=0;
      while(1)
      {
          sem_wait(&data);
          count=buf[index];                                                                                                                                           
          printf("consumer data:%d\n",count);
          sem_post(&blank);
          index++;

          index %= _SIZE_;
      }
  }
                                                                                                                                                           
  int main()
  {
      sem_init(&blank,0,_SIZE_);
      sem_init(&data,0,0);
  
      pthread_t tid1,tid2;
      pthread_create(&tid1,NULL,product,NULL);
      pthread_create(&tid2,NULL,consumer,NULL);
  
      pthread_join(tid1,NULL);
      pthread_join(tid2,NULL);
  
      sem_destroy(&blank);
      sem_destroy(&data);
      return 0;
  }

运行结果如下:

wKiom1ccse6DLJxZAAAn7y_wBvk937.png

我们可以看到消费者在不停的消费生产者生产的数据、、、、、