20220921（信号量）

信号量，是是相对折中的一种处理方式，既保证同步，数据不混乱，又能提高线程发送。

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以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。

主要函数

sem_init:函数（初始化信号量）

sem_destroy:函数（销毁信号量）

sem_wait:函数（信号量减减操作（类似加锁））

sem_trywait:函数（尝试对信号量加锁）

sem_timewait:函数（限时尝试对信号量加锁）

sem_post:函数（信号量加加操作（类似解锁））

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：他们没有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，忽略显示细节（类型于使用文件描述符）。

sem_tsem：规定信号量sem不能<0，头文件

信号量基本操作

sem_wait:

1.信号量大于0，则信号量--

2.信号量等于0，再次调用会造成线程阻塞。

sem_post：

将信号量++，同时唤醒阻塞在信号量上的线程，由于sem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。

一个生产者，两个消费者测试（参考下图）

 代码如下：

#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
//用sem_t类型，定义了2个信号量变量
sem_t blank_number, product_number ;//空格子信号量，产品信号量
 
void *producer(void *arg)
{
	sleep(10);
	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("i=%d----Produce---%d\n",i,queue[i]); 
		sem_post(&product_number);//将产品数++
		
		i=(i+1)%NUM;//借助下标实现环形
	//	sleep( rand()%1);
		sleep(1);
	}
}
void *consumer02(void *arg)
{
	int i=1;
	
	sleep(1);
	while (1) 
	{
		sleep(5);
		sem_wait(&product_number);//消费者将产品数--,为则阻塞等待
		printf("i=%d----Consume---%d\n" ,i, 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+2) % NUM;
	//	sleep(rand( )%3);
	}
}
 
void *consumer(void *arg)
{
	int i=0;
	
	sleep(1);
	while (1) 
	{
		sleep(5);
		sem_wait(&product_number);//消费者将产品数--,为则阻塞等待
		printf("i=%d----Consume---%d\n" ,i, 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+2) % NUM;
	//	sleep(rand( )%3);
	}
}
 
 
 
int main(int argc, char *argv[])
{
	pthread_t pid, cid[2];
	sem_init(&blank_number, 0, NUM); //初始化线程间共享-0，空格子信号量为5，
	sem_init(&product_number, 0,0);//初始化线程间共享-0，产品数为0
	
	pthread_create(&pid, NULL, producer, NULL);
	pthread_create(&cid[0], NULL, consumer, NULL);
	pthread_create(&cid[1], NULL, consumer02, NULL);
	
	pthread_join(pid, NULL);
	pthread_join(cid[0], NULL);
	pthread_join(cid[1], NULL);
	
	sem_destroy(&blank_number );
	sem_destroy(&product_number);
	
	return 0;
}