c++之信号量（Semaphore）

目录

信号量（简介）

成员函数

acquire 与 与 release 之间的关系：

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信号量（简介）

定义于头文件
信号量 (semaphore) 是一种轻量的同步原件，用于制约对共享资源的并发访问（ 控制线程的并发数量） 。在可以使用两者时，信号量能比条件变量更有效率。
① counting_semaphore 实现非负资源计数的信号量
② binary_semaphore 仅拥有二个状态的信号量

成员函数

构造和赋值函数

counting_semaphore constexpr explicit counting_semaphore( std::ptrdiff_t desired );
counting_semaphore( const counting_semaphore& ) = delete;

• 构造一个 std::counting_semaphore 类型对象，初始化其计数器的值为 desired 。
• 复制构造函数被删除。operator= counting_semaphore 不可赋值操作，release ：void release( std::ptrdiff_t update = 1 )。原子地将内部计数器的值增加 update 。唤醒等待的线程。

acquire （获得，得到函数）若内部计数器大于 0 则尝试将它减少 1 线程继续 ；否则阻塞线程直至内部计数器大于 0，并能成功减少 1 ，线程唤醒继续执行

①try_acquire 尝试减少内部计数器而不阻塞

②try_acquire_for 尝试减少内部计数器，至多阻塞一段时长

③try_acquire_until 尝试减少内部计数器，阻塞直至一个时间点常量

④max 返回内部计数器的最大可能值

#include
#include
#include
#include
using namespace std;
std::counting_semaphore sm(0);           //初始化信号量为0
void threadproc()
{
    sm.acquire();     //获取资源 ，相当于P操作
    cout << "thread signal" << endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::microseconds(100));
    cout << "thread end" << endl;
    sm.release(1);    //释放资源，相当于V操作
}


int main()
{
    thread t1(threadproc);
    cout << "main begain send signal" << endl;
    sm.release(1);
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(200));
    sm.acquire();
    cout << "mian end" << endl;
    t1.join();
    return 0;
}

acquire 与 与 release 之间的关系：

在实现中不包含真正的许可对象，并且 Semaphore 也不会将许可与 也不会将许可与
线程关联起来，因此在一个线程中获得的许可可以在另一个线程中释放。可以将 线程关联起来，因此在一个线程中获得的许可可以在另一个线程中释放。可以将 acquire 操作视为是消费,操作视为是消费一个许可，而 release 操作是创建一个许可，Semaphore 并不受限于它在创建时的初始许可数量。也就是说并不受限于它在创建时的初始许可数量。也就是说 acquire 与 release 并没有强制的一对一关系，release 一次就相当于新增一个许可，许可的数量可能会 一次就相当于新增一个许可，许可的数量可能会由于没有与 acquire 操作一对一而导致超出初始化时设置的许可个数。

acquire相当于是P操作，执行信号量个数-1,如果信号量个数减为负数则为阻塞，因为没有资源可供使用，release相当于V操作，执行时释放资源，信号量个数+1.

示例： 使用信号量循环打印 ABC 

#include 
 #include 
 #include 
 using namespace std;

 counting_semaphore sema(1);
 counting_semaphore semb(0);
 counting_semaphore semc(0);


 void pthread_fun1() //线程函数 1 打印 a
 {
     int i = 0;
     for (; i < 10; ++i)
     {
     sema.acquire();
     cout << "A" << endl;
     std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(200));
     semb.release();
     }
 }
 void pthread_fun2() //线程函数 2 打印 l
 {
     int i = 0;
     for (; i < 10; ++i)
     {
          semb.acquire();
          cout << "B" << endl;
          std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(200));
          semc.release();
     }
 }
 void pthread_fun3() //线程函数 3 打印 i
 {
     int i = 0;
     for (; i < 10; ++i)
     {
          semc.acquire();
          cout << "C" << endl;
          std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(200));
          sema.release();
     }
 }
 int main()
 {
     thread s1(pthread_fun1);
     thread s2(pthread_fun2);
     thread s3(pthread_fun3);
     s1.join();
     s2.join();
     s3.join();
     system("pause");
     return 0;
 }

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_46615150/article/details/114519037