C語言下的套用
釋義
信號量的數據類型為結構sem_t,它本質上是一個長整型的數。函式sem_init()用來初始化一個信號量
它的原型為: extern int sem_init __P ((sem_t *__sem, int __pshared, unsigned int __value));頭檔案為: #include <semaphore.h>
sem為指向信號量結構的一個指針;
pshared不為0時此信號量在進程間共享,否則只能為當前進程的所有執行緒共享;
value給出了信號量的初始值。
函式sem_post( sem_t *sem )用來增加信號量的值當有執行緒阻塞在這個信號量上時,調用這個函式會使其中的一個執行緒不再阻塞,選擇機制同樣是由執行緒的調度策略決定的。
函式sem_wait( sem_t *sem )被用來阻塞當前執行緒直到信號量sem的值大於0,解除阻塞後將sem的值減一,表明公共資源經使用後減少。
函式sem_trywait ( sem_t *sem )是函式sem_wait()的非阻塞版本,它直接將信號量sem的值減一。
函式sem_destroy(sem_t *sem)用來釋放信號量sem。
sen_init的套用
(1)信號量用sem_init函式創建的,下面是它的說明:#include<semaphore.h>
int sem_init (sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
這個函式的作用是對由sem指定的信號量進行初始化,設定好它的共享選項,並指定一個整數類型的初始值。pshared參數控制著信號量的類型。如果 pshared的值是0,就表示它是當前里程的局部信號量;否則,其它進程就能夠共享這個信號量。現在只對不讓進程共享的信號量感興趣。(這個參數受版本影響), Linux執行緒目前不支持進程間共享信號量,pshared傳遞一個非零將會使函式返回ENOSYS錯誤。
(2)這兩個函式控制著信號量的值,它們的定義如下所示:
#include <semaphore.h>
int sem_wait(sem_t * sem);
int sem_post(sem_t * sem);
這兩個函式都要用一個由sem_init調用初始化的信號量對象的指針做參數。
sem_post函式的作用是給信號量的值加上一個“1”,它是一個“原子操作"即同時對同一個信號量做加“1”操作的兩個執行緒是不會衝突的;而同時對同一個檔案進行讀、加和寫操作的兩個程式就有可能會引起衝突。信號量的值永遠會正確地加一個“2”--因為有兩個執行緒試圖改變它。
sem_wait函式也是一個原子操作,它的作用是從信號量的值減去一個“1”,但它永遠會先等待該信號量為一個非零值才開始做減法。也就是說,如果你對一個值為2的信號量調用sem_wait(),執行緒將會繼續執行,信號量的值將減到1。如果對一個值為0的信號量調用sem_wait(),這個函式就會地等待直到有其它執行緒增加了這個值使它不再是0為止。如果有兩個執行緒都在sem_wait()中等待同一個信號量變成非零值,那么當它被第三個執行緒增加一個“1”時,等待執行緒中只有一個能夠對信號量做減法並繼續執行,另一個還將處於等待狀態。
信號量這種“只用一個函式就能原子化地測試和設定”的能力下正是它的價值所在。還有另外一個信號量函式sem_trywait,它是sem_wait的非阻塞搭檔。sem_trywait是一個立即返回函式,不會因為任何事情阻塞。根據其返回值得到不同的信息。如果返回值為0,說明信號量在該函式調用之前大於0,但是調用之後會被該函式自動減1,至於調用之後是否為零則不得而知了。如果返回值為EAGAIN說明信號量計數為0。
(3) 獲得信號量sem的值,並保存到valp中。下面的定義:
#include<semaphore.h>
int sem_getvalue(sem_t *sem, int *valp);
(4) 最後一個信號量函式是sem_destroy。這個函式的作用是在我們用完信號量對它進行清理。下面的定義:
#include<semaphore.h>
int sem_destroy (sem_t *sem);
這個函式也使用一個信號量指針做參數,歸還自己占據的一切資源。在清理信號量的時候如果還有執行緒在等待它,用戶就會收到一個錯誤。
然而在linux的執行緒中,其實是沒有任何資源關聯到信號量對象需要釋放的,因此在linux中,銷毀信號量對象的作用僅僅是測試是否有執行緒因為該信號量在等待。如果函式返回0說明沒有,正常註銷信號量,如果返回EBUSY,說明還有執行緒正在等待該信號量的信號。
與其它的函式一樣,這些函式在成功時都返回“0”。
信號量的使用如下步驟小結
1.聲明信號量sem_t sem1;2.初始化信號量sem_init(&sem1,0,1);
3.sem_post和sem_wait函式配合使用來達到執行緒同步
4.釋放信號量int sem_destroy (sem_t *sem1);