sem_wait sem_post信号量

一.http://blog.csdn.net/rheostat/article/details/8593273

名字

sem_wait, sem_timedwait, sem_trywait - 锁定一个信号量

概要

#include <semaphore.h>

int sem_wait(sem_t *sem);

int sem_trywait(sem_t *sem);

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

与 -lrt 或 -pthread 一起链接。glibc 需要特性测试宏(参看 feature_test_macros(7))：sem_timedwait()：_POSIX_C_SOURCE >= 200112L || _XOPEN_SOURCE >= 600

描述

sem_wait() 递减(锁定)由 sem 指向的信号量。如果信号量的值大于零，那么递减被执行，并且函数立即返回。如果信号量的当前值是零，那么调用将阻塞到它可以执行递减操作为止(如信号量的值又增长超过零)，或者调用被信号打断。sem_trywait() 与 sem_wait() 类似，只是如果递减不能立即执行，调用将返回错误(errno 设置为EAGAIN)而不是阻塞。sem_timedwait() 与 sem_wait() 类似，只不过 abs_timeout 指定一个阻塞的时间上限，如果调用因不能立即执行递减而要阻塞。abs_timeout 参数指向一个指定绝对超时时刻的结构，这个结果由自 Epoch，1970-01-01 00:00:00 +0000(UTC) 秒数和纳秒数构成。这个结构定义如下：

struct timespec {
time_t tv_sec;        /* 秒 */
long   tv_nsec;       /* 纳秒 */
};

如果调用时超时时刻已经到点，并且信号量不能立即锁定，那么 sem_timedwait() 将失败于超时(errno 设置为 ETIMEDOUT)。如果操作能被立即执行，那么 sem_timedwait() 永远不会失败于超时错误，而不管 abs_timeout的值。进一步说，abs_timeout 的验证在此时没有进行。

返回值

所有这些函数在成功时都返回 0；错误保持信号量值没有更改，-1 被返回，并设置 errno 来指明错误。

错误

EINTR这个调用被信号处理器中断，参看 signal(7)。EINVALsem 不是一个有效的信号量。对 sem_trywait() 有如下额外的错误：EAGAIN操作不能执行而不阻塞(也就是说，信号量当前值是零)。对 sem_timedwait() 有如下额外的错误：EINVALabs_timeout.tv_nsecs 的值小于0，或者大于等于 100 百万。ETIMEDOUT调用在信号量锁定之前超时。

遵循于

POSIX.1-2001.

注意

信号处理器问题中断这些函数调用，无论在 sigaction(2)里有没有使用标志 SA_RESTART，

示例

下面展示一个操作匿名信号量的小程序。这个程序期待两个命令行参数。第一个参数指定一个秒数，这个秒数将用于设置由通过 SIGALRM 产生的定时器秒数。这个信号的处理器执行sem_post(3)来递增一个信号量，这个信号量已经在 main() 函数里使用 sem_timedwait() 等待。第二个命令行参数指定调用 sem_timedwait() 超时的长度，以秒为单位。现在示例了这个程序两种不同运行情况：

$ ./a.out 2 3
About to call sem_timedwait()
sem_post() from handler
sem_getvalue() from handler; value = 1
sem_timedwait() succeeded
$ ./a.out 2 1
About to call sem_timedwait()
sem_timedwait() timed out

程序源码

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <semaphore.h>
#include <time.h>
#include <assert.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>

sem_t sem;

#define handle_error(msg) \
do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); } while (0)

static void
handler(int sig)
{
write(STDOUT_FILENO, "sem_post() from handler\n", 24);
if (sem_post(&sem) == -1) {
write(STDERR_FILENO, "sem_post() failed\n", 18);
_exit(EXIT_FAILURE);
}
}

int
main(int argc, char *argv[])
{
struct sigaction sa;
struct timespec ts;
int s;

if (argc != 3) {
fprintf(stderr, "Usage: %s <alarm-secs> <wait-secs>\n",
argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}

if (sem_init(&sem, 0, 0) == -1)
handle_error("sem_init");

/* 安置 SIGALRM 处理器；使用 argv[1] 设置警告时钟 */

sa.sa_handler = handler;
sigemptyset(&sa.sa_mask);
sa.sa_flags = 0;
if (sigaction(SIGALRM, &sa, NULL) == -1)
handle_error("sigaction");

alarm(atoi(argv[1]));

/* 计算相关的时刻，把当前时时加上 argv[2] 指定的秒数 */

if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts) == -1)
handle_error("clock_gettime");

ts.tv_sec += atoi(argv[2]);

printf("main() about to call sem_timedwait()\n");
while ((s = sem_timedwait(&sem, &ts)) == -1 && errno == EINTR)
continue;       /* Restart if interrupted by handler */

/* 检查发生了什么 */

if (s == -1) {
if (errno == ETIMEDOUT)
printf("sem_timedwait() timed out\n");
else
perror("sem_timedwait");
} else
printf("sem_timedwait() succeeded\n");

exit((s == 0) ? EXIT_SUCCESS : EXIT_FAILURE);
}

二.http://blog.csdn.net/tietao/article/details/6825390

sem_wait   sem_post

信号量的数据类型为结构sem_t，它本质上是一个长整型的数。函数sem_init（）用来初始化一个信号量。它的原型为：　　extern int sem_init __P ((sem_t *__sem, int __pshared, unsigned int __value));　　sem为指向信号量结构的一个指针；pshared不为０时此信号量在进程间共享，否则只能为当前进程的所有线程共享；value给出了信号量的初始值。　　函数sem_post( sem_t *sem )用来增加信号量的值。当有线程阻塞在这个信号量上时，调用这个函数会使其中的一个线程不在阻塞，选择机制同样是由线程的调度策略决定的。　　函数sem_wait( sem_t *sem )被用来阻塞当前线程直到信号量sem的值大于0，解除阻塞后将sem的值减一，表明公共资源经使用后减少。函数sem_trywait ( sem_t *sem )是函数sem_wait（）的非阻塞版本，它直接将信号量sem的值减一。　　函数sem_destroy(sem_t *sem)用来释放信号量sem。　信号量用sem_init函数创建的，下面是它的说明：　　#include<semaphore.h> int sem_init (sem_t *sem, int pshared, unsigned int value); 这个函数的作用是对由sem指定的信号量进行初始化，设置好它的共享选项，并指定一个整数类型的初始值。pshared参数控制着信号量的类型。如果 pshared的值是０，就表示它是当前里程的局部信号量；否则，其它进程就能够共享这个信号量。我们现在只对不让进程共享的信号量感兴趣。　（这个参数受版本影响），　pshared传递一个非零将会使函数调用失败。　　这两个函数控制着信号量的值，它们的定义如下所示：[cpp] view plaincopy#include <semaphore.h>   int sem_wait(sem_t * sem);   int sem_post(sem_t * sem);   这两个函数都要用一个由sem_init调用初始化的信号量对象的指针做参数。 sem_post函数的作用是给信号量的值加上一个“1”，它是一个“原子操作”－－－即同时对同一个信号量做加“1”操作的两个线程是不会冲突的；而同时对同一个文件进行读、加和写操作的两个程序就有可能会引起冲突。信号量的值永远会正确地加一个“2”－－因为有两个线程试图改变它。 sem_wait函数也是一个原子操作，它的作用是从信号量的值减去一个“1”，但它永远会先等待该信号量为一个非零值才开始做减法。也就是说，如果你对一个值为2的信号量调用sem_wait(),线程将会继续执行，介信号量的值将减到1。如果对一个值为0的信号量调用sem_wait()，这个函数就会地等待直到有其它线程增加了这个值使它不再是0为止。如果有两个线程都在sem_wait()中等待同一个信号量变成非零值，那么当它被第三个线程增加一个“1”时，等待线程中只有一个能够对信号量做减法并继续执行，另一个还将处于等待状态。 信号量这种“只用一个函数就能原子化地测试和设置”的能力下正是它的价值所在。还有另外一个信号量函数sem_trywait，它是sem_wait的非阻塞搭档。 最后一个信号量函数是sem_destroy。这个函数的作用是在我们用完信号量对它进行清理。下面的定义： #include<semaphore.h> int sem_destroy (sem_t *sem); 这个函数也使用一个信号量指针做参数，归还自己战胜的一切资源。在清理信号量的时候如果还有线程在等待它，用户就会收到一个错误。 与其它的函数一样，这些函数在成功时都返回“0”。[cpp] view plaincopy#include <stdio.h>  #include <unistd.h>  #include <stdlib.h>  #include <string.h>  #include <pthread.h>  #include <semaphore.h>    sem_t bin_sem;  void *thread_function1(void *arg)  {  printf("thread_function1--------------sem_wait\n");  sem_wait(&bin_sem);  printf("sem_wait\n");  while (1)  {  }  }    void *thread_function2(void *arg)  {  printf("thread_function2--------------sem_post\n");  sem_post(&bin_sem);  printf("sem_post\n");  while (1)  {  }  }        int main()  {  int res;  pthread_t a_thread;  void *thread_result;    res = sem_init(&bin_sem, 0, 0);  if (res != 0)  {   perror("Semaphore initialization failed");  }   printf("sem_init\n");  res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function1, NULL);  if (res != 0)  {   perror("Thread creation failure");  }  printf("thread_function1\n");  sleep (5);  printf("sleep\n");  res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function2, NULL);  if (res != 0)  {   perror("Thread creation failure");  }  while (1)  {  }  }      sem_init  thread_function1  thread_function1--------------sem_wait  sleep  thread_function2--------------sem_post  sem_wait