进化版的互斥锁（1 --> N）
由于互斥锁的粒度比较大，如果我们希望在多个线程间对某一对象的部分数据进行共享，使用互斥锁是没有办法实现的，只能将整个数据对象锁住。这样虽然达到了多线程操作共享数据时保证数据正确性的目的，却无形中导致线程的并发性下降。线程从并行执行，变成了串行执行。与直接使用单进程无异。
信号量，是相对折中的一种处理方式，既能保证同步，数据不混乱，又能提高线程并发。
sem_init函数
sem_destroy函数
sem_wait函数
sem_trywait函数
sem_timedwait函数
sem_post函数
以上6 个函数的返回值都是：成功返回0，失败返回-1，同时设置errno。(注意，它们没有pthread前缀)
sem_t类型，本质仍是结构体。但应用期间可简单看作为整数，忽略实现细节（类似于使用文件描述符）。
sem_t sem; 规定信号量sem不能 < 0。头文件 <semaphore.h>
sem_wait: 1. 信号量大于0，则信号量-- （类比pthread_mutex_lock）
| 2.信号量等于0，造成线程阻塞
对应
|
sem_post： 将信号量++，同时唤醒阻塞在信号量上的线程 （类比pthread_mutex_unlock）
但，由于sem_t的实现对用户隐藏，所以所谓的++、--操作只能通过函数来实现，而不能直接++、--符号。
信号量的初值，决定了占用信号量的线程的个数。
初始化一个信号量
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
参1：sem信号量
参2：pshared取0用于线程间；取非0（一般为1）用于进程间
参3：value指定信号量初值
销毁一个信号量
int sem_destroy(sem_t *sem);
给信号量加锁 --
int sem_wait(sem_t *sem);
给信号量解锁 ++
int sem_post(sem_t*sem);
尝试对信号量加锁 -- (与sem_wait的区别类比lock和trylock)
int sem_trywait(sem_t *sem);
限时尝试对信号量加锁 --
int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec*abs_timeout);
参2：abs_timeout采用的是绝对时间。
定时1秒：
time_tcur = time(NULL); 获取当前时间。
struct timespec t; 定义timespec 结构体变量t
t.tv_sec= cur+1; 定时1秒
t.tv_nsec= t.tv_sec +100;
sem_timedwait(&sem, &t); 传参
/*信号量实现 生产者 消费者问题*/ #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h> #include <stdio.h> #include <semaphore.h> #define NUM 5 int queue[NUM]; //全局数组实现环形队列 sem_t blank_number, product_number; //空格子信号量, 产品信号量 void *producer(void *arg) { int i = 0; while (1) { sem_wait(&blank_number); //生产者将空格子数--,为0则阻塞等待 queue[i] = rand() % 1000 + 1; //生产一个产品 printf("----Produce---%d\n", queue[i]); sem_post(&product_number); //将产品数++ i = (i+1) % NUM; //借助下标实现环形 sleep(rand()%3); } } void *consumer(void *arg) { int i = 0; while (1) { sem_wait(&product_number); //消费者将产品数--,为0则阻塞等待 printf("-Consume---%d\n", queue[i]); queue[i] = 0; //消费一个产品 sem_post(&blank_number); //消费掉以后,将空格子数++ i = (i+1) % NUM; sleep(rand()%3); } } int main(int argc, char *argv[]) { pthread_t pid, cid; sem_init(&blank_number, 0, NUM); //初始化空格子信号量为5 sem_init(&product_number, 0, 0); //产品数为0 pthread_create(&pid, NULL, producer, NULL); pthread_create(&cid, NULL, consumer, NULL); pthread_join(pid, NULL); pthread_join(cid, NULL); sem_destroy(&blank_number); sem_destroy(&product_number); return 0; }
