秒杀多线程第八篇经典线程同步信号量Semaphore

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本文介绍了使用信号量Semaphore进行线程同步的方法，包括创建、打开及递增信号量的函数，并通过示例代码展示了如何结合临界区解决经典多线程同步问题。

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秒杀多线程第八篇经典线程同步信号量Semaphore

转载自：https://blog.youkuaiyun.com/morewindows/article/details/7481609

前面介绍了关键段CS、事件Event、互斥量Mutex在经典线程同步问题中的使用。本篇介绍用信号量Semaphore来解决这个问题。

首先也来看看如何使用信号量，信号量Semaphore常用有三个函数，使用很方便。下面是这几个函数的原型和使用说明。

第一个 CreateSemaphore

函数功能：创建信号量

函数原型：

HANDLE CreateSemaphore(

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes,

LONG lInitialCount,

LONG lMaximumCount,

LPCTSTR lpName

);

函数说明：

参数1：表示安全控制，一般直接传入NULL。

参数2：表示初始资源数量。

参数3：表示最大并发数量。

参数4：表示信号量的名称，传入NULL表示匿名信号量。

第二个 OpenSemaphore

函数功能：打开信号量

函数原型：

HANDLE OpenSemaphore(

DWORD dwDesiredAccess,

BOOL bInheritHandle,

LPCTSTR lpName

);

函数说明：

参数1：表示访问权限，对一般传入SEMAPHORE_ALL_ACCESS。详细解释可以查看MSDN文档。

参数2：表示信号量句柄继承性，一般传入TRUE即可。

参数3：表示名称，不同进程中的各线程可以通过名称来确保它们访问同一个信号量。

第三个 ReleaseSemaphore

函数功能：递增信号量的当前资源计数

函数原型：

BOOL ReleaseSemaphore(

HANDLE hSemaphore,

LONG lReleaseCount,

LPLONG lpPreviousCount

);

函数说明：

参数1：信号量的句柄。

参数2：表示增加个数，必须大于0且不超过最大资源数量。

参数3：可以用来传出先前的资源计数，设为NULL表示不需要传出。

注意：当前资源数量大于0，表示信号量处于触发，等于0表示资源已经耗尽故信号量处于末触发。在对信号量调用等待函数时(WaitForSingleObject、WaitForMultipleObjects)，等待函数会检查信号量的当前资源计数，如果大于0(即信号量处于触发状态)，减1后返回让调用线程继续执行。一个线程可以多次调用等待函数来减小信号量。

最后一个信号量的清理与销毁

由于信号量是内核对象，因此使用CloseHandle()就可以完成清理与销毁了。

在经典多线程问题中设置一个信号量和一个临界区。用信号量处理主线程与子线程的同步，用临界区来处理各子线程间的互斥。详见代码：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <Windows.h>  
#include <process.h>  
using namespace std;

long g_nNum = 0;
unsigned int __stdcall Fun(void *pPM);
const int THREAD_NUM = 10;
HANDLE  g_hThreadParameter;
CRITICAL_SECTION  g_csThreadCode;


unsigned int __stdcall Fun(void* pPM)
{
	int nThreadNum = *(int*)pPM;
	ReleaseSemaphore(g_hThreadParameter, 1, NULL); //信号量++

	Sleep(50);  //some work should to do

	EnterCriticalSection(&g_csThreadCode);
	++g_nNum;

	printf("线程编号为%d  全局资源值为%d\n", nThreadNum, g_nNum);
	LeaveCriticalSection(&g_csThreadCode);
	return 0;
}

int main()
{
	//初始化信号量和临界区
	g_hThreadParameter = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL);  //当前0个资源，最大允许1个同时访问
	InitializeCriticalSection(&g_csThreadCode);

	HANDLE handle[THREAD_NUM];
	int i = 0;
	while (i < THREAD_NUM)
	{
		handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Fun, &i, 0, NULL);
		WaitForSingleObject(g_hThreadParameter, INFINITE); //等待信号量>0
		++i;
	}
	WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);

	//销毁信号量和临界区
	DeleteCriticalSection(&g_csThreadCode);
	CloseHandle(g_hThreadParameter);
	for (i = 0; i < THREAD_NUM; i++)
		CloseHandle(handle[i]);
	return 0;
}

注意：ReleaseSemaphore WaitForSingleObject ClosesHandle等函数的参数不是指针类型不需要再对参数+&，而DeleteCriticalSection InitializeCriticalSection EnterCriticalSection LeaveCriticalSection等函数的参数是指针类型，注意传递时是否需要+&

运行结果如下图：