无名信号量

在POSIX标准中，信号量分两种，一种是无名信号量，一种是命名信号量。无名信号量只用于线程间，命令信号量只用于进程间。信号量是属于POSIX:SEM的，不是属于POSIX:THR的，需要的文件头是<semaphore.h>

无名信号量是用来保护和共享线程间的临界区和共享资源的。它比起互斥锁功能更强大，互斥锁只是用来排他性访问临界区和共享资源，当一个线程要访问临界区或共享资源时，就必须先加锁，访问完成后再解锁，也就是说，加锁和解锁是成对出现的，且一个互斥锁只能对应一个临界区或共享资源个体。当同类临界区或共享资源不止一个的时候，就应该用无名信号量来进行保护和同步。例如，一个计算机系统有多个线程，都共享两台打印机，那么这时，对这两台打印机的保护和共享就必须使用无名信号量。因为无名信号量不是单纯的排他性，它还包含了一个资源计数器，用来记录空闲资源个数。更为一般的情况是，生产和消费问题，例如网络端口处的有几个缓存区，网络应用程序有两个线程一个用来接收数据并把数据放入缓存区，另一个用来处理存放在缓存区的数据。那么接收数据的线程就是生产者，处理数据的线程就是消费者。这时，生产资源和消费资源是独立的，不是成对出现的，同样需要用无名信号量来进行保护和同步。一般情况下，无名信号量要和互斥锁协作使用。

下面是无名信号量的相关数据类型和函数：

无名信号量的数据类型是：sem_t;

(1)初始化函数：

intsem_init(sem_t *sem, int pshared, unsignedvalue);

该函数将sem引用的无名信号量初始化为value，该参数表示拥有资源的个数，不能为负数。pshared指定为0，表示信号量只能由初始化这个信号量的进程使用，不能在进程间使用。一个无名信号量在被使用前必须先初始化。

该函数如果不成功将返回-1并设置errno。

(2)销毁函数：

int sem_destroy(sem_t *sem);

该函数用来销毁一个已经被初始化过的无名信号量。

如果不成功返回-1并设置errno。

(3)信号量操作函数：

intsem_wait(sem_t *sem);

该函数用来获取资源，如果信号量为0，表示这时没有相应资源空闲，那么调用线程就将挂起，直到有空闲资源可以获取。如果信号量不为0，那么表示这时有相应资源可用，那么将信号量减1，并返回，表示获取一个资源。

如果成功返回0，如果不成功，函数返回-1，并设置errno。值得注意的是，该函数是信号可中断的，当正在等待资源的线程收到信号(可捕捉信号)时，该函数返回-1并把errno设置为EINTR。所以，必须在被信号中断后重新启动该函数，简单代码如下：

while((-1==sem_wait(&sem))&&(EINTR==errno));

intsem_trywait(sem_t *sem);

该函数试图获取资源，当信号量为0时，它不阻塞，直接返回-1并将errno置为EAGAIN。

intsem_post(sem_t *sem);

该函数实现了信号量的signal操作，如果没有线程阻塞在该sem上，表示没有线程等待该资源，这时该函数就对信号量的值进行增1操作，表示同类资源多增加了一个。如果至少有一个线程阻塞在该sem上，表示有线程等待资源，信号量为0，这时该函数保持信号量为0不变，并使某个阻塞在该sem上的线程从sem_wait函数中返回，表示有一个可用资源到达，并被某个线程占有，所以信号量还是为0。

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