windows多线程(八) 信号量Semaphore

时间:2022-02-21 18:11:10

如果你看到了这里,我就认为你已经对掌握了有关关键段 CriticalSection、互斥量Mutex和事件Event有关的内容,所以最基本的东西就不再介绍了。如果没有掌握上面说的内容,可以看这里:

  1. 关键段 CriticalSection
  2. 互斥量Mutex
  3. 事件Event

一、信号量相关函数说明

(一) 创建信号量CreateSemaphore
1.函数原型

HANDLE WINAPI CreateSemaphore(
_In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes,
_In_ LONG lInitialCount,
_In_ LONG lMaximumCount,
_In_opt_ LPCWSTR lpName
);
2.参数说明
  • 第一个参数lpSemaphoreAttributes,表示安全属性。如果是NULL,就表示使用默认属性。

  • 第二个参数lInitialCount,信号量的初始数值,必须大于或等于0,并且小于或等于lMaximumCount

  • 第三个参数lMaximumCount,信号量的最大值,即最大并发数。

  • 第四个参数lpName,信号量的名字,是一个字符串,任何线程(或进程)都可以根据这一名称引用到这个信号量,这个值可以是NULL,表示产生一个匿名信号量。

  • 返回值: 如果成功就返回一个handle,否则传回NULL。

(二) 打开信号量OpenSemaphore
1.函数原型

HANDLE WINAPI OpenSemaphore(
_In_ DWORD dwDesiredAccess,
_In_ BOOL bInheritHandle,
_In_ LPCSTR lpName
);
2.参数说明
  • 第一个参数dwDesiredAccess,表示访问权限,一般传入SEMAPHORE_ALL_ACCESS。

  • 第二个参数bInheritHandle,表示信号量句柄继承性,一般传入True。

  • 第三个参数lpName,需要打开的信号量的名称。

  • 返回值: 如果成功就返回信号量handle,否则传回NULL。

(三) 信号量解除锁定ReleaseSemaphore

这个函数功能是实现信号量计数器增加一个值,该值通常是1,但不会超过创建信号量时指定的lMaximumCount

1.函数原型

BOOL WINAPI ReleaseSemaphore(
_In_ HANDLE hSemaphore,
_In_ LONG lReleaseCount,
_Out_opt_ LPLONG lpPreviousCount
);
2.参数说明
  • 第一个参数hSemaphore,信号量的句柄。

  • 第二个参数lReleaseCount,表示信号量值增加的个数,必须大于0且不超过最大资源数,一般为1。

  • 第三个参数lpPreviousCount,传出先前信号量的计数值,设置为NULL表示不需要传出。

  • 返回值: 如果成功就返回True,否则传回False。

(四) 关闭信号量

由于信号量是一个内核对象,关闭时直接调用CloseHandle()就可以了。

二、实例

使用信号量同样可以实现线程的同步,实现每个线程按顺序依次给全局资源加一,代码如下:



//  信号量演示

#include<iostream>
#include <windows.h> using namespace std; const int THREAD_NUM = 10;
int g_Num = 0;
CRITICAL_SECTION g_csVar; //创建关键段cs
HANDLE g_ThreadSema; //创建内核对象,用来初始化信号量 DWORD WINAPI Func(LPVOID); int main()
{
InitializeCriticalSection(&g_csVar);
g_ThreadSema = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL); //创建匿名信号量,初始资源为零,最大并发数为1, HANDLE handle[THREAD_NUM];
DWORD ThreadId[THREAD_NUM];
int i = 0;
while (i < THREAD_NUM)
{
handle[i] = CreateThread(NULL, 0, Func, &i, 0, &ThreadId[i]);
WaitForSingleObject(g_ThreadSema, INFINITE); //等待信号量资源数>0
i++;
}
WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, true, INFINITE);
CloseHandle(g_ThreadSema); //销毁信号量
DeleteCriticalSection(&g_csVar);//销毁关键段cs
for (i = 0; i < THREAD_NUM; i++)
{
CloseHandle(handle[i]);
}
return 0;
} DWORD WINAPI Func(LPVOID p)
{
int nThreadNum = *(int*)p;
EnterCriticalSection(&g_csVar);
cout << "线程编号为: " << nThreadNum << " 全局资源值为:" << ++g_Num << endl;
LeaveCriticalSection(&g_csVar);
ReleaseSemaphore(g_ThreadSema, 1, NULL); //信号量资源数加一
return 0;
}

运行结果如下所示:

windows多线程(八) 信号量Semaphore