本文將說(shuō)明如何使用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)線程之間的互斥與同步。互斥鎖只有0，1兩中狀態(tài)，適合于線程對(duì)共享資源的獨(dú)占訪問(wèn)，很多時(shí)候每個(gè)資源可以同時(shí)被有限的線程訪問(wèn)，此時(shí)互斥鎖將無(wú)法滿(mǎn)足；條件變量同步也同樣存在這種問(wèn)題。信號(hào)量實(shí)際是一種非負(fù)整型計(jì)數(shù)器，可以很好的控制線程之間資源訪問(wèn)，互斥鎖能實(shí)現(xiàn)的功能，信號(hào)量同樣可以。

信號(hào)量控制資源共享主要是PV原語(yǔ)操作， PV原語(yǔ)是對(duì)整數(shù)計(jì)數(shù)器信號(hào)量sem的操作。一次 P操作使 sem減一，而一次 V操作使sem 加一。進(jìn)程（或線程）根據(jù)信號(hào)量的值來(lái)判斷是否對(duì)公共資源具有訪問(wèn)權(quán)限。當(dāng)信號(hào)量sem 的值大于等于零時(shí)，該進(jìn)程（或線程）具有公共資源的訪問(wèn)權(quán)限；相反，當(dāng)信號(hào)量 sem的值小于零時(shí)，該進(jìn)程（或線程）就將阻塞直到信號(hào)量 sem的值大于等于 0 為止。

Linux 實(shí)現(xiàn)了POSIX 的無(wú)名信號(hào)量，主要用于線程間的互斥同步。這里主要介紹幾個(gè)常見(jiàn)函數(shù)。

· sem_init用于創(chuàng)建一個(gè)信號(hào)量，并能初始化它的值。

· sem_wait和sem_trywait相當(dāng)于P操作，它們都能將信號(hào)量的值減一，兩者的區(qū)別在 于若信號(hào)量小于零時(shí)，sem_wait將會(huì)阻塞進(jìn)程，而 sem_trywait則會(huì)立即返回。

· sem_post相當(dāng)于V操作，它將信號(hào)量的值加一同時(shí)發(fā)出信號(hào)喚醒等待的進(jìn)程。

· sem_getvalue用于得到信號(hào)量的值。

· sem_destroy用于刪除信號(hào)量。

所需頭文件 ＃i nclude

函數(shù)原型 int sem_init（sem_t *sem，int pshared，unsigned int value）

sem：信號(hào)量

pshared：決定信號(hào)量能否在幾個(gè)進(jìn)程間共享。由于目前Linux還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間共享信號(hào)量，所以這個(gè)值只能夠取0

value：信號(hào)量初始化值

函數(shù)返回值 成功：0 ，出錯(cuò)：-1

所需頭文件 ＃i nclude

函數(shù)原型

int sem_wait（sem_t *sem）

int sem_trywait（sem_t *sem）

int sem_post（sem_t *sem）

int sem_getvalue（sem_t *sem）

int sem_destroy（sem_t *sem）

函數(shù)傳入值 sem：信號(hào)量

函數(shù)返回值 成功：0 ，出錯(cuò)：-1

從上面函數(shù)來(lái)看，實(shí)現(xiàn)線程之間同步信號(hào)量比互斥鎖使用起來(lái)相對(duì)容易一些，操作簡(jiǎn)單，容易理解，適用范圍廣。

下面上一篇的問(wèn)題用信號(hào)量來(lái)實(shí)現(xiàn)，線程使用部分沒(méi)變，主要改變了對(duì)資源的控制方式：（代碼本人親自編譯通過(guò)）

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01.＃i nclude

02.＃i nclude

03.＃i nclude

04.＃i nclude

05.＃i nclude

06.＃i nclude

07.

08.int g_Flag = 0;

09.sem_t sem_mutex; // 用于互斥

10.sem_t sem_syn; // 用于同步

11.

12.void *thread1（ void *arg ）;

13.void *thread2（ void *arg ）;

14.int main（）

15.{

16. pthread_t tid1， tid2;

17. int rc1， rc2;

18.

19. sem_init（ &sem_mutex， 0， 1 ）;

20. sem_init（ &sem_syn， 0， 0 ）;

21. printf（ “ Inter main ！n” ）;

22.

23. rc2 = pthread_create（ &tid2， NULL， thread2， NULL ）;

24. if（ rc2 ！= 0 ）

25. printf（ “ %s， %d n”， __func__， strerror（ rc2 ） ）;

26.

27. rc1 = pthread_create（ &tid1， NULL， thread1， &tid2 ）;

28. if（ rc1 ！= 0 ）

29. printf（ “ %s， %d n”， __func__， strerror（rc1） ）;

30. printf（ “ Leave main！nn” ）;

31.

32. sem_wait（ &sem_syn ）; // 同步等待，阻塞

33. exit（ 0 ）;

34.}

35.

36.void *thread1（ void *arg ）

37.{

38. pthread_t *ptid = NULL;

39. printf（ “ Enter thread1n” ）;

40. printf（ “ thread1 id： %u， g_Flag： %d n”， （ unsigned int ）pthread_self（）， g_Flag ）;

41.

42. if（ sem_wait（ &sem_mutex ） ！= 0）

43. {

44. perror（“ pthread1 sem_mutexn”）;

45. }

46.

47. if（ g_Flag == 2 ）

48. sem_post（ &sem_syn ）;

49. g_Flag = 1;

50.

51. if（ sem_post（ &sem_mutex ） ！= 0）

52. {

53. perror（ “pthread1 sem_postn” ）;

54. }

55. printf（ “ thread1 id： %u， g_Flag： %d n”，（ unsigned int ）pthread_self（）， g_Flag ）;

56. printf（ “Leave thread1 nn” ）;

57.

58. ptid = （ pthread_t *）arg;

59. printf（ “ ptid = %u n”， *ptid ）;

60. pthread_join（ *ptid， NULL ）;

61. pthread_exit（0 ）;

62.}

63.

64.void *thread2（ void *arg ）

65.{

66. printf（ “ Enter thread2 ！n” ）;

67. printf（ “ thread2 id： %u ， g_Flag： %d n”， （ unsigned int）pthread_self（）， g_Flag ）;

68.

69. if（ sem_wait（ &sem_mutex ） ！= 0 ）

70. {

71. perror（ “thread2 sem_wait n” ）;

72. }

73.

74. if（ g_Flag == 1 ）

75. sem_post（ &sem_syn ）;

76.

77. g_Flag = 2;

78.

79. if（ sem_post（ &sem_mutex ） ！= 0）

80. {

81. perror（ “ thread2 sem_postn” ）;

82. }

83. printf（ “ thread2 id： %u ， g_Flag： %d n”， （ unsigned int ）pthread_self（）， g_Flag ）;

84. printf（ “Leave thread2 nn” ）;

85.

86. pthread_exit（0）;

87.}

責(zé)任編輯：ct