Unix环境多线程编程(三)

使用POSIX 1003.1b信号量，有别于SystemV(ipc, semctl, semop)的信号量操作。

信号量是为线程间共享的资源计数。信号量的基础操作是：原子性的增加计数，和等待直到计数器非空并且原子性的减少计数。

1)       API

1.13 #include

信号量初始化

int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

返回: 如果成功0, 失败设置 Exxx 到 error

 

初始化sem指针指向的信号量，此信号量的计数为value。第2个参数指明此信号量是本地本进程使用（0）还是进程间可以使用（非0）。Linux线程当前不支持进程间使用。因此如果pshared是非0，将返回ENOSYS错误。

 

 

1.14 #include

信号量等待函数。相当于P原语

int sem_wait(sem_t * sem);

返回: 如果成功0, 失败设置 Exxx 到 error

 

挂起调用此函数的线程直到sem指针指向的信号量不为0。此函数将原子性的减少信号量。

 

 

 

1.15 #include

sem_wait的非阻塞版

int sem_trywait(sem_t * sem);

返回: 如果成功0, 失败设置 Exxx 到 error

 

此函数是sem_wait的非阻塞版。如果sem指向的信号量是非0值，那么此计数将原子性的减少并且此函数立即返回0。如果信号量是0，那么sem_trywait函数立即返回错误EAGAIN。

 

 

1.16 #include

信号量释放操作。相当于 原语V

int sem_post(sem_t * sem);

返回: 如果成功0, 失败设置 Exxx 到 error

 

原子性的增加由sem指向的信号量计数。这个函数不会被阻塞。

 

 

1.17 #include

获得信号量

int sem_getvalue(sem_t * sem, int * sval);

返回: 如果成功0, 失败设置 Exxx 到 error

 

获得sem指向的信号量的指到sval中。

 

 

1.18 #include

信号量销毁函数

int sem_destroy(sem_t * sem);

返回: 如果成功0, 失败设置 Exxx 到 error

 

销毁一个信号量对象，释放他可能拥有的资源。在调用sem_destroy函数后没有线程可以再等待此信号量。在Linux线程实现中，没有资源于信号量相关联，因此sem_destroy事实上除了检查没有线程等待此信号量外什么也没作。

 

2)       Example

/* File sem.c */
#include
#include <semaphore.h>
#include
#define MAXSTACK 100
int stack[MAXSTACK][2];
int size=0;
sem_t sem;
/* 从文件1.dat读取数据，每读一次，信号量加一*/
void ReadData1(void){
    FILE *fp = fopen("1.dat","r");
    while(!feof(fp)) {
        fscanf(fp,"%d %d",&stack[size][0],&stack[size][1]);
        sem_post(&sem);
        ++size;
    }
    fclose(fp);
}
/*从文件2.dat读取数据*/
void ReadData2(void){
    FILE *fp=fopen("2.dat","r");
    while(!feof(fp)) {
        fscanf(fp,"%d %d",&stack[size][0],&stack[size][1]);
        sem_post(&sem);
        ++size;
    }
    fclose(fp);
}
/*阻塞等待缓冲区有数据，读取数据后，释放空间，继续等待*/
void HandleData1(void){
    while(1){
        sem_wait(&sem);
        printf("Plus:%d+%d=%d\n",stack[size][0],stack[size][1],
        stack[size][0]+stack[size][1]);
        --size;
    }
}

void HandleData2(void){
    while(1){
        sem_wait(&sem);
        printf("Multiply:%d*%d=%d\n",stack[size][0],stack[size][1],
        stack[size][0]*stack[size][1]);
        --size;
    }
}
int main(void){
    pthread_t t1,t2,t3,t4;
    sem_init(&sem,0,0);
    pthread_create(&t1,NULL,(void *)HandleData1,NULL);
    pthread_create(&t2,NULL,(void *)HandleData2,NULL);
    pthread_create(&t3,NULL,(void *)ReadData1,NULL);
    pthread_create(&t4,NULL,(void *)ReadData2,NULL);
    /* 防止程序过早退出，让它在此无限期等待*/
    pthread_join(t1,NULL);
}