sem_init sem_post sem_wait

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#thread #function #semaphore #initialization #null #测试

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本文详细介绍了信号量的基本概念及其在进程间的应用。包括信号量的初始化、增加、等待及销毁等核心函数的使用方法，并通过示例代码展示了信号量如何协调多线程并发访问共享资源。

信号量的数据类型为结构sem_t，它本质上是一个长整型的数。函数sem_init（）用来初始化一个信号量。它的原型为：　　

extern int sem_init __P ((sem_t *__sem, int __pshared, unsigned int __value));　　

sem为指向信号量结构的一个指针；pshared不为０时此信号量在进程间共享，否则只能为当前进程的所有线程共享；value给出了信号量的初始值。　　

函数sem_post( sem_t *sem )用来增加信号量的值。当有线程阻塞在这个信号量上时，调用这个函数会使其中的一个线程不在阻塞，选择机制同样是由线程的调度策略决定的。　　

函数sem_wait( sem_t *sem )被用来阻塞当前线程直到信号量sem的值大于0，解除阻塞后将sem的值减一，表明公共资源经使用后减少。函数sem_trywait ( sem_t *sem )是函数sem_wait（）的非阻塞版本，它直接将信号量sem的值减一。　　

函数sem_destroy(sem_t *sem)用来释放信号量sem。　

信号量用sem_init函数创建的，下面是它的说明：
　　#include<semaphore.h>
int sem_init (sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

这个函数的作用是对由sem指定的信号量进行初始化，设置好它的共享选项，并指定一个整数类型的初始值。pshared参数控制着信号量的类型。如果 pshared的值是０，就表示它是当前里程的局部信号量；否则，其它进程就能够共享这个信号量。我们现在只对不让进程共享的信号量感兴趣。　（这个参数受版本影响），　pshared传递一个非零将会使函数调用失败。

　　这两个函数控制着信号量的值，它们的定义如下所示：
　　
　　#include <semaphore.h>
        int sem_wait(sem_t * sem);
        int sem_post(sem_t * sem);

        这两个函数都要用一个由sem_init调用初始化的信号量对象的指针做参数。
        sem_post函数的作用是给信号量的值加上一个“1”，它是一个“原子操作”－－－即同时对同一个信号量做加“1”操作的两个线程是不会冲突的；而同时对同一个文件进行读、加和写操作的两个程序就有可能会引起冲突。信号量的值永远会正确地加一个“2”－－因为有两个线程试图改变它。
        sem_wait函数也是一个原子操作，它的作用是从信号量的值减去一个“1”，但它永远会先等待该信号量为一个非零值才开始做减法。也就是说，如果你对一个值为2的信号量调用sem_wait(),线程将会继续执行，介信号量的值将减到1。如果对一个值为0的信号量调用sem_wait()，这个函数就会地等待直到有其它线程增加了这个值使它不再是0为止。如果有两个线程都在sem_wait()中等待同一个信号量变成非零值，那么当它被第三个线程增加一个“1”时，等待线程中只有一个能够对信号量做减法并继续执行，另一个还将处于等待状态。
         信号量这种“只用一个函数就能原子化地测试和设置”的能力下正是它的价值所在。还有另外一个信号量函数sem_trywait，它是sem_wait的非阻塞搭档。

         最后一个信号量函数是sem_destroy。这个函数的作用是在我们用完信号量对它进行清理。下面的定义：
          #include<semaphore.h>
          int sem_destroy (sem_t *sem);
          这个函数也使用一个信号量指针做参数，归还自己战胜的一切资源。在清理信号量的时候如果还有线程在等待它，用户就会收到一个错误。
         与其它的函数一样，这些函数在成功时都返回“0”。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

sem_t bin_sem;
void *thread_function1(void *arg)
{
printf("thread_function1--------------sem_wait/n");
sem_wait(&bin_sem);
printf("sem_wait/n");
while (1)
{
}
}

void *thread_function2(void *arg)
{
printf("thread_function2--------------sem_post/n");
sem_post(&bin_sem);
printf("sem_post/n");
while (1)
{
}
}

int main()
{
int res;
pthread_t a_thread;
void *thread_result;

res = sem_init(&bin_sem, 0, 0);
if (res != 0)
{
perror("Semaphore initialization failed");
}
printf("sem_init/n");
res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function1, NULL);
if (res != 0)
{
perror("Thread creation failure");
}
printf("thread_function1/n");
sleep (5);
printf("sleep/n");
res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function2, NULL);
if (res != 0)
{
perror("Thread creation failure");
}
while (1)
{
}
}