一、信号量
信号量有两种，一种的有名信号，一种是无名信号。有名信号一般用于进程间同步，无名信号一般用于于线程间同步。创建或打开一个信号的函数：
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#include <semaphore.h> sem_t *sem_open(const char *name, int oflag, ...); |
name 参数致命信号量的名字，由于信号量内部保存在系统内核中，多个进程间可以直接通过指定信号量的名字来相互通信。 oflag 表示信号的属性：可读、可写、可执行或者其他，如果指定了 O_CREAT 属性，则会创建信号量，否则表示打开已有信号量。后面的可选参数有两个：
mode: 信号量的权限，和文件属性一样，0755 或者其他。value: 默认值，信号量内部维持了一个计数，value 就是设置计数的默认值。
操作信号量的方法：
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int sem_wait(sem_t *sem); int sem_trywait(sem_t *sem); int sem_post(sem_t *sem); |
wait 表示等待一个信号量，当信号量中的计数不为 0 时，会把计数减 1，然后继续执行后面的逻辑，如果计数为 0，wait 操作就会阻塞，直到计数不为 0 。 trywait 是 wait 的非阻塞版本，它会尝试 wait，如果计数为 0 也直接返回。 post 操作会把计数加 1，它和 wait 相对。只有通过它把计数加 1 后，阻塞的信号量才最继续往下执行。
关闭信号量：
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int sem_close(sem_t *sem); int sem_unlink(const char *name); |
close 用于关闭信号量，这个操作会导致信号量的引用计数减 1 。当引用计数到达 0 后，执行过 unlink 的信号量会自动删除。
信号量的主要应用场景是同步，适合同步多个进程的状态同事到达某一个点。
二、示例代码
示例代码中创建了两个进程，每个进程都对一个变量执行三次自加操作。信号量的作用就是保证两个进程对变量自加操作的进度相同 （意思是你自加了 1 次，我也自加 1 次，不存在你自加 2 次我才自加 1 次的情况） 。
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#include <stdio.h> #include <semaphore.h> #include <unistd.h> #define SEMAPHORE_CHILD_NAME "sem_child" #define SEMAPHORE_PARENT_NAME "sem_parent" int main() { int i, count; sem_t *sem_child, *sem_parent; pid_t pid; // 创建两个信号量，用于父子进程间相互制约 sem_child = sem_open(SEMAPHORE_CHILD_NAME, O_RDWR | O_CREAT, 0755, 1); sem_parent = sem_open(SEMAPHORE_PARENT_NAME, O_RDWR | O_CREAT, 0755, 1); if (sem_child == NULL || sem_parent == NULL) { perror("sem_open error"); return -1; } // 信号量使用完成后删除 sem_unlink(SEMAPHORE_CHILD_NAME); sem_unlink(SEMAPHORE_PARENT_NAME); pid = fork(); count = 0; if (pid == 0) { for (i = 0; i < 3; i++) { // 等待父进程信号量 sem_wait(sem_parent); count++; // 设置子进程信号量 sem_post(sem_child); printf("pid[%u]: count = %d\n", getpid(), count); } } else if (pid > 0) { for (i = 0; i < 3; i++) { // 等待子进程信号量 sem_wait(sem_child); count++; // 发送父进程信号量 sem_post(sem_parent); printf("pid[%u]: count = %d\n", getpid(), count); } } else { perror("fork error"); } // 关闭信号量 sem_close(sem_parent); sem_close(sem_child); return 0; } |
执行结果：
可以看到，两个进程间的字节都是交替进行的。