Posix多线程编程学习笔记（三）—信号灯（2）
5.
| 名称:： |
sem_wait/sem_trywait |
| 功能： |
等待共享资源 |
| 头文件： |
#include <semaphore.h> |
| 函数原形： |
int sem_wait(sem_t *sem); int sem_trywait(sem_t *sem); |
| 参数： |
sem 指向信号灯的指针 |
| 返回值： |
若成功则返回0，否则返回-1。 |
我们可以用sem_wait来申请共享资源，sem_wait函数可以测试所指定信号灯的值，如果该值大于0，那就将它减1并立即返回。我们就可以使用申请来的共享资源了。如果该值等于0，调用线程就被进入睡眠状态，直到该值变为大于0，这时再将它减1，函数随后返回。sem_wait操作必须是原子的。sem_wait和sem_trywait的差别是：当所指定信号灯的值已经是0时，后者并不将调用线程投入睡眠。相反，它返回一个EAGAIN错误。
下面的程序我们先不去运行，稍后再运行。
| /*semwait.c*/ #include <semaphore.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <fcntl.h>
int main(int argc,char **argv) { sem_t *sem; int val;
if(argc!=2) { printf(“please input a file name!/n”); exit(1); } sem=sem_open(argv[1],0); sem_wait(sem); sem_getvalue(sem,&val); printf(“pid %ld has semaphore,value=%d/n”,(long)getpid(),val); pause(); exit(0); } |
6.
| 名称:： |
sem_post |
| 功能： |
挂出共享资源 |
| 头文件： |
#include <semaphore.h> |
| 函数原形： |
int sem_post(sem_t *sem); int sem_getvalue(sem_t *sem,int *valp); |
| 参数： |
sem 指向信号灯的指针 |
| 返回值： |
若成功则返回0，否则返回-1。 |
当一个线程使用完某个信号灯时，它应该调用sem_post来告诉系统申请的资源已经用完。本函数和sem_wait函数的功能正好相反，它把所指定的信号灯的值加1，然后唤醒正在等待该信号灯值变为正数的任意线程。
下面的程序我们先不去运行，稍后再运行。
| /*sempost.c*/ #include <semaphore.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <fcntl.h>
int main(int argc,char **argv) { sem_t *sem; int val;
if(argc!=2) { printf(“please input a file name!/n”); exit(1); } sem=sem_open(argv[1],0); sem_post(sem); sem_getvalue(sem,&val); printf(“value=%d/n”, val); exit(0); } |
2.关于posix有名信号灯使用的几点注意
我们要注意以下几点：
1.Posix有名信号灯的值是随内核持续的。也就是说，一个进程创建了一个信号灯，这个进程结束后，这个信号灯还存在，并且信号灯的值也不会改变。
下面我们利用上面的几个程序来证明这点
#./semopen test
#./semgetvalue test
value=1 信号的值仍然是1
2。当持有某个信号灯锁的进程没有释放它就终止时，内核并不给该信号灯解锁。
#./semopen test
#./semwait test&
pid 1834 has semaphore,value=0
#./semgetvalue test
value=0 信号量的值变为0了
3.posix有名信号灯应用于多线程
| #include <semaphore.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <fcntl.h> #include <thread.h>
void *thread_function(void *arg); /*线程入口函数*/ void print(pid_t); /*共享资源函数*/ sem_t *sem; /*定义Posix有名信号灯*/ int val; /*定义信号灯当前值*/
int main(int argc,char *argv[]) { int n=0;
if(argc!=2) { printf(“please input a file name!/n”); exit(1); } sem=sem_open(argv[1],O_CREAT,0644,3); /*打开一个信号灯*/
while(n++<5) /*循环创建5个子线程，使它们同步运行*/ { if（（pthread_create(&a_thread,NULL,thread_function,NULL)）!=0） { perror(“Thread creation failed”); exit(1); } } pthread_join(a_thread,NULL); sem_close(bin_sem); sem_unlink(argv[1]); }
void *thread_function(void *arg) { sem_wait(sem); /*申请信号灯*/ print(); /*调用共享代码段*/ sleep(1); sem_post(sem); /*释放信号灯*/ printf(“I’m finished,my tid is %d/n”,pthread_self()); }
void print() { printf(“I get it,my tid is %d/n”,pthread_self()); sem_getvalue(sem,&val); printf(“Now the value have %d/n”,val); }
|
程序用循环的方法建立5个线程，然后让它们调用同一个线程处理函数thread_function，在函数里我们利用信号量来限制访问共享资源的线程数。共享资源我们用print函数来代表，在真正编程中它有可以是一个终端设备（如打印机）或是一段有实际意义的代码。
运行结果为：
#gcc –lpthread –o 8_1 8_1.c
#./8_1 test
I get it,my tid is 1082330304
Now the value have 2
Iget it,my pid is 1894
Now the value have 1
Iget it,my pid is 1895
Now the value have 0
I’m finished,my pid is 1893
I’m finished,my pid is 1894
I’m finished,my pid is 1895
I get it,my pid is 1896
Now the value have 2
I get it,mypid is 1897
Now the value have 1
I’m finished,my pid is 1896
I’m finished,my pid is 1897