GCD-信号量(dispatch_semaphore_t)
来源:互联网 发布:数码视讯软件开发 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 07:31
信号量在多线程开发中被广泛使用,当一个线程在进入一段关键代码之前,线程必须获取一个信号量,一旦该关键代码段完成了,那么该线程必须释放信号量。其它想进入该关键代码段的线程必须等待前面的线程释放信号量。
信号量的具体做法是:当信号计数大于0时,每条进来的线程使计数减1,直到变为0,变为0后其他的线程将进不来,处于等待状态;执行完任务的线程释放信号,使计数加1,如此循环下去。
在GCD中有三个函数跟semaphore相关,分别是:
1:public func dispatch_semaphore_create(value: Int) ->dispatch_semaphore_t!
该函数使用一个初始值创建一个dispatch_semaphore_t类型的信号量,注意:这里的传入的参数value必须大于或等于0,否则dispatch_semaphore_create会返回NULL
2:public func dispatch_semaphore_wait(dsema: dispatch_semaphore_t,_ timeout:dispatch_time_t) ->Int
等待信号量,该函数会使传入的信号量dsema的值减1
dsema: 信号量
timeout: dispatch_time_t类型。比较有用的两个宏:DISPATCH_TIME_NOW(表示当前)和DISPATCH_TIME_FOREVER (表示遥远的未来)。一般可以直接设置timeout为这两个宏其中的一个,或者自己创建一个dispatch_time_t类型的变量。创建dispatch_time_t类型的变量有两种方法,dispatch_time和dispatch_walltime。
利用dispatch_time创建dispatch_time_t类型变量的时候一般也会用到这两个变量。dispatch_time的声明如下:
public func dispatch_time(when: dispatch_time_t,_ delta:Int64) ->dispatch_time_t;
其参数when需传入一个dispatch_time_t类型的变量,和一个delta值。表示when加delta(单位值是纳秒)时间就是timeout的时间。
例如:dispatch_time_t t = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,1*NSEC_PER_SEC);
表示当前时间向后延时一秒为timeout的时间,这里设置为1秒。
函数的作用:如果dsema信号量的值大于0,该函数所处线程就继续执行下面的语句,并且将信号量的值减1;
如果desema的值为0,那么这个函数就阻塞当前线程等待timeout(注意timeout的类型为dispatch_time_t,需要传入对应的类型参数),如果等待的期间desema的值被dispatch_semaphore_signal函数加1了,且该函数(即dispatch_semaphore_wait)所处线程获得了信号量,那么就继续向下执行并将信号量减1。
如果等待期间没有获取到信号量或者信号量的值一直为0,那么等到timeout时,其所处线程自动执行其后语句。
3:public func dispatch_semaphore_signal(dsema: dispatch_semaphore_t) ->Int
发送一个信号,这个函数会使传入的信号量dsema的值加1
当返回值为0时表示当前并没有线程等待其处理的信号量,其处理的信号量的值加1即可。当返回值不为0时,表示其当前有(一个或多个)线程等待其处理的信号量,并且该函数唤醒了一个等待的线程(当线程有优先级时,唤醒优先级最高的线程;否则随机唤醒.
关于信号量,借用别人的一个例子:一般可以用停车来比喻。
停车场剩余4个车位,那么即使同时来了四辆车也能停的下。如果此时来了五辆车,那么就有一辆需要等待。信号量的值就相当于剩余车位的数目,dispatch_semaphore_wait函数就相当于来了一辆车,dispatch_semaphore_signal。就相当于走了一辆车。停车位的剩余数目在初始化的时候就已经指明了(dispatch_semaphore_create(value:Int))),调用一次dispatch_semaphore_signal,剩余的车位就增加一个;调用一次dispatch_semaphore_wait剩余车位就减少一个;当剩余车位为0时,再来车(即调用dispatch_semaphore_wait)就只能等待。有可能同时有几辆车等待一个停车位。有些车主。没有耐心,给自己设定了一段等待时间,这段时间内等不到停车位就走了,如果等到了就开进去停车。而有些车主就像把车停在这,所以就一直等下去。
下面一起来看一些小功能:
//功能一:我们可以使用信号量实现GCD下的同步。
let semaphore1 = dispatch_semaphore_create(0)let semaphore2 = dispatch_semaphore_create(0)dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)) { dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), { print("thread2") dispatch_semaphore_signal(semaphore2) }) dispatch_semaphore_wait(semaphore2, DISPATCH_TIME_FOREVER) print("thread1") dispatch_semaphore_signal(semaphore1)}dispatch_semaphore_wait(semaphore1, DISPATCH_TIME_FOREVER)print("main thread")打印结果: thread2 thread1 main thread
//功能二:异步添加数据到数组
let queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);var array = [Int]()for i in0...10000{ dispatch_async(queue, { array.append(i) })}如果执行上段代码,因为array不是thread safe的,所以在global queue中对其进行添加对象,会导致程序crash掉(出现
fatal error: UnsafeMutablePointer.destroy with negative count或者Can't form Range with end < start相关错误),我们可以使用dispatch semaphore实现多线程对array进行操作,如下:
let queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);let semaphore = dispatch_semaphore_create(1)var array = [Int]()for i in0...10000{ dispatch_async(queue, { dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER) array.append(i) dispatch_semaphore_signal(semaphore) })}
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