除了上次讲的互斥锁,使用信号量也就是操作系统中所提到的PV原语,也能达到互斥和同步的效果,这就是下面要说的。
PV原语是对整数计数器信号量sem的操作,一次P操作可使sem减一,而一次V操作可是sem加一。进程(或线程)根据信号量的值来判断是否对公共资源具有访问权限。当信号量的值大于零或等于零的时候,该进程(或线程)具有对公共资源访问的权限,否则,当信号量的值小于时,该进程(或线程)就会被阻塞,直到信号量的值大于或等于一。 在LINUX中,实现了POSIX的无名信号量,主要用于线程间的互斥同步,下面将简单介绍一些函数接口: sem_init 功能: 用于创建一个信号量,并初始化信号量的值。 函数原型: int sem_init (sem_t* sem, int pshared, unsigned int value); 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); 功能: sem_wait和sem_trywait相当于P操作,它们都能将信号量的值减一,两者的区别在 于若信号量的值小于零时,sem_wait将会阻塞进程,而sem_trywait则会立即返回。 sem_post相当于V操作,它将信号量的值加一,同时发出唤醒的信号给等待的进程 (或线程)。 sem_getvalue 得到信号量的值。 sem_destroy 摧毁信号量。 程序实例如下: #include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <errno.h>
#include <semaphore.h> #define return_if_fail(p) /
if(!p) { printf("[%s]:func error!", __func__); return; } typedef struct _PrivInfo {
sem_t sem;
int lock_var;
time_t end_time;
}PrivInfo; void info_init(PrivInfo *thiz);
void *pthread_function1(void *paramthiz);
void *pthread_function2(void *paramthiz);
int main (int argc, char** argv) {
pthread_t pt_1 = 0;
pthread_t pt_2 = 0; int ret = 0; PrivInfo *thiz = NULL; thiz = (PrivInfo*)malloc(sizeof(PrivInfo)); if(NULL == thiz) {
return -1;
} info_init(thiz); ret = pthread_create(&pt_1, NULL, pthread_function1, (void*)thiz); if(0 != ret) {
perror("pthread1 creation failed!");
}
ret = pthread_create(&pt_2, NULL, pthread_function2,(void*)thiz); if(0 != ret) {
perror("pthread2 creation failed!");
} pthread_join(pt_1, NULL);
pthread_join(pt_2, NULL); sem_destroy(&thiz->sem);
free(thiz);
thiz = NULL;
return 0;
} void info_init(PrivInfo *thiz) {
return_if_fail(&thiz != NULL); thiz->lock_var = 0;
thiz->end_time = time(NULL) + 10; sem_init(&thiz->sem, 0, 1);
return;
} void *pthread_function1(void *paramthiz) {
int i = 0; PrivInfo *thiz = (PrivInfo *)paramthiz; while(time(NULL) < thiz->end_time) {
sem_wait(&thiz->sem);
printf("thread1 get the lock./n");
for(; i<2; i++) {
thiz->lock_var ++;
sleep(3);
}
sem_post(&thiz->sem);
printf("thread1 unlock./n");
}
sleep(1); pthread_exit(NULL);
} void *pthread_function2(void *paramthiz) {
PrivInfo *thiz = (PrivInfo *)paramthiz; while(time(NULL) < thiz->end_time) {
sem_wait(&thiz->sem);
printf("thread2 get the lock. The lock_var = %d./n", thiz->lock_var);
sem_post(&thiz->sem);
printf("thread2 unlock./n");
sleep(3);
}
pthread_exit(NULL);
}