信号量sem_t\sem_init\sem_post\sem_wait\sem_destroy

结构体在/usr/include/semaphore.h

typedef struct

{

struct _pthread_fastlock __sem_lock;

int __sem_value;

_pthread_descr __sem_waiting;

} sem_t;

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。

（1）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。

（2）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，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。

（3） 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，归还自己占据的一切资源。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”。

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程序举例如下：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <pthread.h>//包含线程相关头文件

#include <errno.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <semaphore.h>//包含信号量相关头文件

int lock_var;

time_t end_time;

sem_t sem1,sem2;//声明两个信号量

void pthread1(void *arg);//声明两个线程函数

void pthread2(void *arg);

int main(int argc, char *argv[])

{

pthread_t id1,id2;//声明两个线程

pthread_t mon_th_id;

int ret;

end_time = time(NULL)+30;

ret=sem_init(&sem1,0,1);//对信号量进行初始化，第一个0表示此信号量子整个进程中共享，第二个1表示信号量初始值

ret=sem_init(&sem2,0,0);

if(ret!=0)

{

perror("sem_init");

}

ret=pthread_create(&id1,NULL,(void *)pthread1, NULL);//创建线程

if(ret!=0)

perror("pthread cread1");

ret=pthread_create(&id2,NULL,(void *)pthread2, NULL);

if(ret!=0)

perror("pthread cread2");

pthread_join(id1,NULL);//用来等待线程1的结束

pthread_join(id2,NULL);//用来等待线程2的结束

exit(0);

}

void pthread1(void *arg)//线程1的执行内容

{

int i;

while(time(NULL) < end_time){

sem_wait(&sem2);//线程阻塞一直等到sem2信号量大于0，执行后将sem2减1，代表资源已经被使用

for(i=0;i<2;i++){

sleep(1);

lock_var++;

printf("lock_var=%d\n",lock_var);

}

printf("pthread1:lock_var=%d\n",lock_var);

sem_post(&sem1);//将信号量sem1的值加1，代表资源增加

sleep(1);

}

}

void pthread2(void *arg)

{

int nolock=0;

int ret;

while(time(NULL) < end_time){

sem_wait(&sem1);

printf("pthread2:pthread1 got lock;lock_var=%d\n",lock_var);

sem_post(&sem2);

sleep(3);

}

}

信号量的使用如下步骤小结：

1.声明信号量sem_t sem1;

2.初始化信号量sem_init(&sem1,0,1);//最后一个参数为1，说明该信号量转化为互斥信号量

3.sem_post和sem_wait函数配合使用来达到线程同步

4.释放信号量int sem_destroy (sem_t *sem1);