線程間的同步與互斥—信號量

之前的博客有學習過關于進程間通信的信號量，那關于線程之間的同步和互斥的信號量是怎么理解的呢?

線程之間的Mutex變量是非0即1的，可以看作是一種資源的計數器，初始化時Mutex是1，表示有一個可用資源，加鎖的時候表示獲得該資源，將Mutex減1，置為0，表示此時沒有可用資源，解鎖的時候在重新釋放該資源，將Mutex重新加到1，表示此時又有了一個資源。關于信號量的基礎概念在這里就不多講了，詳情請參看我的另外一篇微博：點擊打開鏈接

關于線程之間的同步和互斥的信號量，我們有專門的命名：semaphore

semaphore變量的類型為sem_t,關于semaphore也有相關的一套調用接口：

頭文件：#include<semaphore.h>

初始化：int sem_init(sem_t* sem,int pshared,unsigned int value)

 sem:要初始化的信號量 pshared:設置是否共享 value:信號量的初始值

P操作：int sem_wait(sem_t* sem) int sem_trywait(sem_t* sem)

V操作：int sem_post(sem_t* sem)

銷毀：int sem_destroy(sem_t* sem)

我們用一段代碼來深入理解一下以上的信號量的概念，現在我們使用循環隊列模擬生產者和消費者，其中信號量我們采用多元

信號量，將循環隊列當作我們的臨界資源，原理圖：

代碼：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

#define N 64

int ring[N];
sem_t blank_sem;
sem_t data_sem;

void* product(void* arg)
{
	int step = 0;
	int i=0;
	while(1){
		int data = i;
		sem_wait(&blank_sem);
		ring[step] = data;
		sem_post(&data_sem);
		printf("product done:%d\n",data);
		step++;
		i++;
		step %=N;
	}
}

void* consumer(void*arg)
{
	int step = 0;
	while(1){
		int data = -1;
		sem_wait(&data_sem);
		data = ring[step];
		sem_post(&blank_sem);
		printf("consumer done:%d\n",data);
		step++;
		step %= N;
		sleep(1);
	}

}

int main()
{
	pthread_t c,p;

	sem_init(&blank_sem,0,64);
	sem_init(&data_sem, 0, 0);
	pthread_create(&p,NULL,product,NULL);
	pthread_create(&c,NULL,consumer,NULL);

	pthread_join(p,NULL);
	pthread_join(c,NULL);

	sem_destroy(&blank_sem);
	sem_destroy(&data_sem);
	return 0;
}

代碼中因為我們在消費者線程中，讓他sleep了1秒，所以生產者會一瞬間把64個空間生產完成，空間里面存儲的就

是0到63，然后消費者在從空間里面拿數據，第一次拿一個1，然后生產者在生產一個64，放到循環隊列的末尾，然后

一次循環。

這樣，我們基于線程間同步與互斥的信號量的生產者和消費者的模型就完成了，有關信號量的接口，也學習完成。

限于筆者水平，文章難免有缺漏之處，歡迎指正~！

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