程式通訊之無名訊號量

程式通訊之無名訊號量

    和有名訊號量類似，無名訊號也是程式之間／執行緒之間通訊的主要手段，唯一不同的是他不能用在不同程式之間。當然如果把無名訊號量放在多個程式都可以訪問的共享記憶體裡，也可以實現程式之間的通訊，但這主要還是藉助於共享記憶體的機制。下面將根據使用無名訊號量依賴的標頭檔案、需要連結的庫檔案、常用的函式分別進行介紹。

依賴標頭檔案：#include <semaphore.h>

連結依賴庫： 需要連結到libpthread.so，因此makefile裡需要指定-lpthread

重要函式列表：

int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

無名訊號量的初始化函式，這個函式體現了無名訊號量和有名訊號量的主要區別，不同於有名訊號量的初始化函式sem_open()，它不需要指定一個檔名，只需要傳遞一個程式、執行緒都可以訪問的訊號量指標進去就可以。如果需要在同一個程式的不同執行緒之間訪問，那麼pshared必須設定為0，並且第一引數必須保證每個執行緒都可以訪問；如果需要在不同程式間訪問，那麼pshared必須設定為1，並且第一個引數必須放在共享記憶體區域。這個函式的地三個引數value指定了該訊號量初始化的值，它代表系統剛開始可用的系統資源的個數。

當上面的函式返回為0時，表示函式呼叫成功；當返回為-1的時候，代表出錯，錯誤程式碼放在errno裡面，可以通過strerror(errno)列印出來。

int sem_post(sem_t *sem);

unlock無名訊號量，並且把可用的資源個數加1，喚醒等待當前訊號量的執行緒或程式，讓被喚醒的程式或執行緒可以拿到鎖。函式返回值同上。

int sem_wait(sem_t *sem);

int sem_trywait(sem_t *sem);

int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout);

上面的三個函式都能查詢當前有沒有可用資源，如果有：就搶到鎖並把當前可用的資源數目減1。如果沒有可用資源：不同的是sem_wait()會把當前程式或執行緒加入到休眠佇列，直到被喚醒；而sem_trywait()函式在系統沒有可用資源的情況下會立即返回錯誤，並把錯誤程式碼設定為EAGAIN,當前程式或執行緒不會被阻塞；而sem_timewait()在沒有可用資源的情況下，最長會被阻塞abs_timeout的時長，然後返回錯誤，並把錯誤程式碼設定為ETIMEDOUT。

int sem_getvalue(sem_t *sem, int *sval);

得到當前訊號量的值（代表當前系統可用資源的數量），並把它放到sval指向的記憶體裡面。

程式碼示例

#include <stdio.h>

#include <stdint.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <assert.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/sem.h>

#include <fcntl.h>           /* For O_* constants */

#include <sys/stat.h>        /* For mode constants */

#include <semaphore.h>

#include <errno.h>

sem_t clnt_sem;

int create_done = 0;

void state_thread1()

{

while(1) {

if (!create_done) continue;

printf("%s: Wait semp....\n", __FUNCTION__);

sem_wait(&clnt_sem);

printf("%s: Wait semp done: semp comes\n",  __FUNCTION__);

}

}

void state_thread2()

{

while(1) {

printf("%s: Wait semp....\n", __FUNCTION__);

sem_wait(&clnt_sem);

printf("%s: Wait semp done: semp comes\n",  __FUNCTION__);

sleep(10);

}

}

void main(void)

{

pthread_t ftids;

int ret;

ret = sem_init(&clnt_sem,0, 3);

if (ret < 0) {

printf("%s\n", strerror(errno));

}

pthread_create(&ftids, NULL, (void *)state_thread1, NULL);

pthread_create(&ftids, NULL, (void *)state_thread2, NULL);

create_done = 1;

sem_post(&clnt_sem);

while(1) {

printf("IN Clnt main process\n");

sleep(10);

}

編譯和執行結果：

[xqch@localhost testcases]$ gcc -o sem_nameless sem_nameless.c -lpthread

[xqch@localhost testcases]$ ./sem_nameless

IN Clnt main process

state_thread2: Wait semp....

state_thread2: Wait semp done: semp comes

state_thread1: Wait semp....

state_thread1: Wait semp done: semp comes

state_thread1: Wait semp....

state_thread1: Wait semp done: semp comes

state_thread1: Wait semp....

state_thread1: Wait semp done: semp comes

state_thread1: Wait semp....

IN Clnt main process

state_thread2: Wait semp....

本文轉自儲存之廚51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/xiamachao/1791534 ，如需轉載請自行聯絡原作者