【Linux多线程】14 线程同步之信号量

什么是信号量？

线程的信号量与进程间通信中使用的信号量的概念是一样，它是一种特殊的变量，它可以被增加或减少，但对其的关键访问被保证是原子操作。如果一个程序中有多个线程试图改变一个信号量的值，系统将保证所有的操作都将依次进行。

而只有0和1两种取值的信号量叫做二进制信号量，在这里将重点介绍。而信号量一般常用于保护一段代码，使其每次只被一个执行线程运行。我们可以使用二进制信号量来完成这个工作。

信号量函数

信号量的函数都以sem_开头，线程中使用的基本信号量函数有4个，它们都声明在头文件semaphore.h中。

1、sem_init函数
该函数用于创建信号量，其原型如下：
int sem_init(sem_t *sem, int pshared， unsigned int value);
该函数初始化由sem指向的信号对象，设置它的共享选项，并给它一个初始的整数值。pshared控制信号量的类型，如果其值为0，就表示这个信号量是当前进程的局部信号量，否则信号量就可以在多个进程之间共享，value为sem的初始值。调用成功时返回0，失败返回-1.

2、sem_wait函数
该函数用于以原子操作的方式将信号量的值减1。原子操作就是，如果两个线程企图同时给一个信号量加1或减1，它们之间不会互相干扰。它的原型如下：
int sem_wait(sem_t *sem);
sem指向的对象是由sem_init调用初始化的信号量。调用成功时返回0，失败返回-1.

3、sem_post函数
该函数用于以原子操作的方式将信号量的值加1。它的原型如下：
int sem_post(sem_t *sem);
与sem_wait一样，sem指向的对象是由sem_init调用初始化的信号量。调用成功时返回0，失败返回-1.

4、sem_destroy函数
该函数用于对用完的信号量的清理。它的原型如下：
int sem_destroy(sem_t *sem);
成功时返回0，失败时返回-1.

代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>
 
char buf[60];
sem_t sem;
void *thread_fun(void *arg)
{
    while(1)
    {
        sem_wait(&sem);
        printf("you enter %d characters\n", strlen(buf)-1);
    }
}
int main()
{
    pthread_t thread;
    void *thread_result;
    if(0 > sem_init(&sem, 0, 0)) /* 初始化信号量 */
    {
        perror("sem_init");
        exit(-1);
    }
    if (0 > pthread_create(&thread, NULL, thread_fun, NULL)) /* 创建线程 */
    {
        perror("pthread_create");
        exit(-1);
    }
    printf("input 'quit' to exit\n");
    while(0 != (strncmp(buf, "quit", 4)))
    {
        fgets(buf, 60, stdin);
        sem_post(&sem);
    }
    return 0;
}

gcc执行结果

【Linux多线程】14 线程同步之信号量

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