进程间同步-信号量

同步博客：My Love

最近项目中看到有的代码中使用到了信号量，想到之前数据库操作时多个线程同时写数据库造成的程序异常，加上信号量就可以解决异常了。

我的理解

信号量是进程间或线程间同步的一种方式，这是与锁有区别的，锁是限制进程或线程访问相同的资源，某一时刻该资源只能由一个进程或线程访问，但是信号量可以指定一个或多个进程或线程同时执行某一个操作，用于进程间的同步。

另外需要注意的是进程间通信和线程间通信信号量的使用是不同的，这里主要介绍线程间通信时信号量的使用方法。

这里有一篇介绍信号量的文章，介绍得比较仔细，有兴趣可以看一下。我这里重点说一下我的理解。

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信号量的使用

使用到的信号量函数有：

1，int sem_init(sem_t *sem, int pshared， unsigned int value);
初始化信号量sem_t，初始化的时候可以指定信号量的初始值（value），以及是否可以在多进程间共享(pshare为0为进程内部共享，否则进程间共享)。程序执行成功返回0，失败返回-1.

2，int sem_wait(sem_t *sem);
如果信号量的值大于0，该放回会将信号量的值减1，如果信号量的值小于等于0，那该函数就会阻塞，直到信号量的值大于等于1为止。
成功返回0，失败返回-1.

3，int sem_post(sem_t *sem);
该函数用于将信号量的值加1，表示其他进程的sem_wait函数可以正常执行了。
成功返回0，失败返回-1。

4，int sem_destroy(sem_t *sem);
对于使用完的信号量进行清理的函数，成功返回0，失败返回-1.

5，int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout);
与sem_wait的区别在于这个函数有等待时间限制，超出等待时间函数直接返回ETIMEDOUT错误。

实例

创建两个线程thread_function1和thread_function2，先让thread_function1执行起来，然后sleep一会儿，让thread_function2线程启动起来，在thread_function1中调用sem_wait等待信号量的值被加为1（因为信号量初始化时被赋值为0）。
在thread_function2中sem_post将信号量加1，这时thread_function1的sem_wait通过，然后thread_function1继续执行，thread_function2也继续执行。

#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");  
    while (1)  
    {  
        printf("th1 running!\n");  
        sleep(1);  
    }  
}  
  
void *thread_function2(void *arg)  
{  
    printf("thread_function2--------------sem_post\n");  
    sem_post(&bin_sem);  
    printf("sem_post\n");  
    while (1)  
    {  
        printf("th2 running!\n");  
        sleep(1);  
    }  
}  
int main()  
{  
     int res;  
     pthread_t a_thread;  
     void *thread_result;  

     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");  
     }  
     printf("thread_function1\n");  
     sleep(5);  
     printf("sleep\n");  
     res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function2, NULL);  
     if (res != 0)  
     {  
      perror("Thread creation failure");  
     }  
     while (1)  
     {  
       printf("running !\n");  
       sleep(5);  
     }  
}  

程序运行结果如下：

sem_init
thread_function1
thread_function1--------------sem_wait
sleep
running !
thread_function2--------------sem_post
sem_wait
th1 running!
sem_post
th2 running!
th1 running!
th2 running!
th1 running!
th2 running!
th1 running!
th2 running!
^C

可以看到，当th1在等待的时候，当th2执行sem_post后，th1立马就接收到了这个信号量的值，然后开始执行th1下面的内容，
等到th1执行到sleep时，这时th2才开始从sem_post下面的语句开始执行，这说明sem_wait对信号量的捕获是很迅速的，只要
一满足条件立马就可以返回。

自己体会一下……

2018.5.22 北京 晴