C++信号量

在C++中，信号量是一种用于多线程编程的同步原语，它用于控制多个线程之间的访问和互斥。C++标准库没有提供原生的信号量，但您可以使用第三方库或操作系统提供的信号量实现来进行多线程编程。下面将介绍一种使用C++标准库的条件变量和互斥锁来模拟信号量的方法。

#include 
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class Semaphore {
public:
    Semaphore(int count) : count_(count) {}

    void Acquire() {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
        while (count_ == 0) {
            condition_.wait(lock);
        }
        count_--;
    }

    void Release() {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
        count_++;
        condition_.notify_one();
    }

private:
    int count_;
    std::mutex mutex_;
    std::condition_variable condition_;
};

Semaphore sem(3); // 创建一个初始计数为3的信号量

void Worker(int id) {
    sem.Acquire();
    std::cout << "Thread " << id << " is working" << std::endl;
    // 模拟工作
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    sem.Release();
}

int main() {
    std::thread t1(Worker, 1);
    std::thread t2(Worker, 2);
    std::thread t3(Worker, 3);
    std::thread t4(Worker, 4);

    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();
    t4.join();

    return 0;
}

在上面的示例中，我们创建了一个Semaphore类来模拟信号量。该类具有Acquire和Release方法，分别用于获取信号量和释放信号量。

在main函数中，我们创建了四个线程，每个线程都尝试获取信号量，然后执行一些工作（在示例中用std::this_thread::sleep_for模拟）。只有信号量计数大于零时，线程才能成功获取信号量，否则线程将被阻塞，直到有其他线程释放信号量。

这个示例演示了如何使用C++标准库的条件变量和互斥锁来实现一个简单的信号量。在实际的多线程应用中，您可能会使用操作系统提供的原生信号量或第三方库，因为它们通常提供更多的功能和性能优化。