多线程之信号量

本文的信号量类型为POSIX无名信号量

1、信号量基础知识

  我们通常写程序时会定义的一个变量flag,然后用if判断，当flag为1时执行，flag为0时不执行某段程序，而信号量sem就像一个flag一样，只不过是在线程中使用，通过信号量我们可以控制多个线程的执行顺序。

2、信号量的主要用到的函数

int sem_init(sem_t *sem， int pshared， unsigned int value);
int sem_destroy(sem_t *sem);
int sem_wait(sem_t *sem);
int sem_trywait(sem_t *sem);
int sem_post(sem_t *sem);

sem_init()：初始化信号量，其中sem是要初始化的信号量，信号量变量用sem_t 定义，例：sem_t A,B,C;定义信号量A,B,C，pshared表示此信号量是在进程间共享还是线程间共享，由于目前 Linux 还没有实现进程间共享信号量，所以这个值只能够取 0，就表示这个信号量是当前进程的局部信号量，value是信号量的初始值，也就相当于flag的初始值。成功返回0，失败返回-1。

sem_wait()函数是等待（获取）信号量，如果信号量的值大于0，将信号量的值减1，立即返回。如果信号量的值为0，则进程/线程阻塞。成功返回0，失败返回-1。

sem_trywait()函数也是等待信号量，如果指定信号量的计数器为0，那么直接返回EAGAIN错误，而不是阻塞等待。

sem_post()函数是释放信号量，让信号量的值加1。成功返回0，失败返回-1。

sem_destroy()：销毁信号量，其中sem是要销毁的信号量。只有用sem_init初始化的信号量才能用sem_destroy()函数销毁。成功返回0，失败返回-1。

3、使用信号量实现循环打印n个ABC

#include
#include
using namespace std;
sem_t  semA,semB,semC;
pthread_t  pa,pb,pc;

void* printA(void* arg)
{
    int n = (unsigned long long)arg;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
         sem_wait(&semA);
         cout<<"A";
         sem_post(&semB);
    }
    pthread_exit(NULL);//退出线程
    
}

void* printB(void* arg)
{
    int n = (unsigned long long)arg;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        sem_wait(&semB);
         cout<<"B";
        sem_post(&semC);
    }
    pthread_exit(NULL);//退出线程
    
}

void* printC(void* arg)
{
    int n = (unsigned long long)arg;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
       sem_wait(&semC);
       cout<<"C";
       sem_post(&semA);
    }
     pthread_exit(NULL);//退出线程
}
int main()
{
    int n;
    while(cin>>n)
    {
        sem_init(&semA,0,1);
        sem_init(&semB,0,0);
        sem_init(&semC,0,0);
        pthread_create(&pa,NULL,printA,(void*)(unsigned long long)(n));
        pthread_create(&pb,NULL,printB,(void*)(unsigned long long)(n));
        pthread_create(&pc,NULL,printC,(void*)(unsigned long long)(n));

        void * thread_ret;
        pthread_join(pa,&thread_ret);
        pthread_join(pb,&thread_ret);
        pthread_join(pc,&thread_ret);

        sem_destroy(&semA);
        sem_destroy(&semB);
        sem_destroy(&semC);

    }

}

代码的运行环境是linux,在终端使用g++ name.cpp -o test -lpthread  -static

使用函数pthread_create创建线程，给线程函数传递参数n

使用函数pthread_join回收线程