Linux信号量线程控制

线程中互斥锁的使用，达到对共享资源互斥使用。除了使用互斥锁，信号量，也就是操作系统中所提到的PV原语，能达到互斥和同步的效果，这就是今天我们所要讲述的信号量线程控制。

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。

1、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：

（1）、sem_init

功能：         用于创建一个信号量，并初始化信号量的值。

头文件：       <semaphore.h>

函数原型：     int sem_init (sem_t* sem, int pshared, unsigned int value);

函数传入值：   sem:信号量。

                   pshared:决定信号量能否在几个进程间共享。由于目前LINUX还没有实现进

                               程间共享信息量，所以这个值只能取0。

函数返回值：   0：成功。

                   -1：失败。

（2）其他函数。

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。

函数传入值： sem:信号量。

函数返回值： 同上。

2、函数实现。

[cpp:showcolumns] view plaincopy·········10········20········30········40········50········60········70········80········90········100·······110·······120·······130·······140·······150

1. #include <stdio.h>    
2. #include <stdlib.h>    
3. #include <unistd.h>    
4. #include <pthread.h>    
5. #include <semaphore.h>    
6. #include <errno.h>    
7.    
8. #define return_if_fail(p)  /     
9.         if(!p){printf ("[%s]: func error!", __func__);return NULL;}     
10.     
11. typedef struct _PrivInfo     
12. {     
13.   sem_t    sem;     
14.   int      lock_var;     
15.   time_t   end_time;     
16. }PrivInfo;     
17.     
18. static void info_init (PrivInfo* thiz);     
19. static void *pthread_func_1 (void* thiz);     
20. static void *pthread_func_2 (void* thiz);     
21.     
22. int main (int argc, char** argv)     
23. {     
24.   pthread_t pt_1 = 0;     
25.   pthread_t pt_2 = 0;     
26.   int ret = 0;     
27.   PrivInfo* thiz = NULL;     
28.     
29.   thiz = (PrivInfo* )malloc (sizeof (PrivInfo));     
30.   if (thiz == NULL)     
31.   {     
32.     printf ("[%s]:Failed to malloc PrivInfo./n");     
33.     return -1;     
34.   }     
35.     
36.   info_init (thiz);     
37.        
38.   ret = pthread_create (&pt_1, NULL, pthread_func_1, thiz);     
39.   if (ret != 0)     
40.   {     
41.     perror ("pthread_1_create:");     
42.   }     
43.     
44.   ret = pthread_create (&pt_1, NULL, pthread_func_2, thiz);     
45.   if (ret != 0)     
46.   {     
47.     perror ("pthread_2_create:");     
48.   }     
49.     
50.   pthread_join (pt_1, NULL);     
51.   pthread_join (pt_2, NULL);     
52.     
53.   sem_destroy (&thiz->sem);     
54.   free (thiz);     
55.   thiz = NULL;     
56.     
57.   return 0;     
58. }     
59.     
60. static void info_init (PrivInfo* thiz)     
61. {     
62.     
63.    thiz->lock_var = 0;     
64.    thiz->end_time = time(NULL) + 10;     
65.     
66.    sem_init (&thiz->sem, 0,  1);     
67.     
68.    return;     
69. }     
70.     
71. static void *pthread_func_1 (void* th)     
72. {   
73.   return_if_fail(th);  
74.     
75.   int i = 0;     
76.   PrivInfo* thiz = (PrivInfo*)th;  
77.   while (time(NULL) < thiz->end_time)     
78.   {     
79.      sem_wait (&thiz->sem);     
80.      printf ("pthread: pthread1 get lock./n");     
81.      printf ("the lock_var = %d/n", thiz->lock_var);   
82.      for (i = 0; i < 2; i ++)     
83.      {     
84.          thiz->lock_var ++;     
85.          sleep (1);     
86.      }     
87.     
88.      sem_post (&thiz->sem);     
89.        
90.      sleep (1);    
91.   }     
92.   
93.   
94.    return NULL;     
95. }     
96.     
97. static void *pthread_func_2 (void* th)     
98. {    
99.    return_if_fail(th);  
100.     
101.    PrivInfo* thiz = (PrivInfo*)th;  
102.    while (time (NULL) < thiz->end_time)     
103.    {     
104.       sem_wait (&thiz->sem);     
105.       printf ("pthread2: pthread2 get lock!/n");     
106.       printf ("the lock_var = %d/n", thiz->lock_var);     
107.     
108.       sem_post (&thiz->sem);     
109.     
110.     
111.       sleep (3);     
112.   
113.    }     
114.   
115.   
116.    return NULL;     
117. }