本文將說明如何使用信號量實現線程之間的互斥與同步?；コ怄i只有0，1兩中狀態，適合于線程對共享資源的獨占訪問，很多時候每個資源可以同時被有限的線程訪問，此時互斥鎖將無法滿足；條件變量同步也同樣存在這種問題。信號量實際是一種非負整型計數器，可以很好的控制線程之間資源訪問，互斥鎖能實現的功能，信號量同樣可以。

信號量控制資源共享主要是PV原語操作， PV原語是對整數計數器信號量sem的操作。一次 P操作使 sem減一，而一次 V操作使sem 加一。進程（或線程）根據信號量的值來判斷是否對公共資源具有訪問權限。當信號量sem 的值大于等于零時，該進程（或線程）具有公共資源的訪問權限；相反，當信號量 sem的值小于零時，該進程（或線程）就將阻塞直到信號量 sem的值大于等于 0 為止。

Linux 實現了POSIX 的無名信號量，主要用于線程間的互斥同步。這里主要介紹幾個常見函數。

· sem_init用于創建一個信號量，并能初始化它的值。

· sem_wait和sem_trywait相當于P操作，它們都能將信號量的值減一，兩者的區別在 于若信號量小于零時，sem_wait將會阻塞進程，而 sem_trywait則會立即返回。

· sem_post相當于V操作，它將信號量的值加一同時發出信號喚醒等待的進程。

· sem_getvalue用于得到信號量的值。

· sem_destroy用于刪除信號量。

所需頭文件 ＃i nclude

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

sem：信號量

pshared：決定信號量能否在幾個進程間共享。由于目前Linux還沒有實現進程間共享信號量，所以這個值只能夠取0

value：信號量初始化值

函數返回值 成功：0 ，出錯：-1

所需頭文件 ＃i nclude

函數原型

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）

函數傳入值 sem：信號量

函數返回值 成功：0 ，出錯：-1

從上面函數來看，實現線程之間同步信號量比互斥鎖使用起來相對容易一些，操作簡單，容易理解，適用范圍廣。

下面上一篇的問題用信號量來實現，線程使用部分沒變，主要改變了對資源的控制方式：（代碼本人親自編譯通過）

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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.}

責任編輯：ct