linux线程间通信中的信号量

什么是信号量

线程的信号量与进程间通信中使用的信号量的概念是一样，它是一种特殊的变量，它可以被增加或减少，但对其的关键访问被保证是原子操作。如果一个程序中有多个线程试图改变一个信号量的值，系统将保证所有的操作都将依次进行。

只有0和1两种取值的信号量叫做二进制信号量，在这里将重点介绍。信号量一般常用于保护一段代码，使其每次只被一个执行线程运行。我们可以使用二进制信号量来完成这个工作。

与互斥锁相比较，信号量主要用于进程间的同步，即强调线程对资源的有序访问；而互斥锁主要用于进程间的互斥，即强调每次只有一个线程可对资源进行访问。

信号量的接口和使用

信号量的函数都以sem_开头，线程中使用的基本信号量函数有4个，它们都声明在头文件semaphore.h中。

sem_init函数

该函数用于创建信号量，其原型如下：

int sem_init(sem_t *sem, int pshared， unsigned int value); //成功时返回0，失败返回-1.

该函数初始化由sem指向的信号对象，设置它的共享选项，并给它一个初始的整数值。pshared控制信号量的类型，如果其值为0，就表示这个信号量是当前进程的局部信号量，否则信号量就可以在多个进程之间共享，value为sem的初始值。

sem_wait函数

该函数用于以原子操作的方式将信号量的值减1。原子操作就是，如果两个线程企图同时给一个信号量加1或减1，它们之间不会互相干扰。它的原型如下：

int sem_wait(sem_t *sem);  //成功时返回0，失败返回-1.

sem指向的对象是由sem_init调用初始化的信号量。其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是函数sem_wait的非阻塞版本，它直接将信号量sem的值减一。

int sem_trywait ( sem_t *sem );

如果信号量的当前值为0，则返回错误而不是阻塞调用。错误值errno设置为EAGAIN。

sem_post函数

该函数用于以原子操作的方式将信号量的值加1。它的原型如下：

int sem_post(sem_t *sem); //成功时返回0，失败返回-1.

与sem_wait一样，sem指向的对象是由sem_init调用初始化的信号量。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再阻塞，选择机制
4000
是由线程的调度策略决定的。　　

sem_destroy函数

该函数用于对用完的信号量的清理。它的原型如下：

int sem_destroy(sem_t *sem);  //成功时返回0，失败时返回-1.

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。

例

#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");
pthread_exit(NULL);
}

void *thread_function2(void *arg)
{
printf("thread_function2--------------sem_post\n");
sem_post(&bin_sem);
sleep(1);
printf("sem_post\n");
pthread_exit(NULL);
}

int main()
{
int res;
pthread_t a_thread;

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");
}

sleep (5);
printf("sleep\n");

res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function2, NULL);

if (res != 0)
{
perror("Thread creation failure");
}
pthread_exit(NULL);
}

参考：

http://blog.csdn.net/ljianhui/article/details/10813469/

http://blog.csdn.net/tietao/article/details/6825390