Linux 信号量实现同步，实现互斥

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发布于 2022-02-25 00:35:07

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一.实现同步 同步模板

使用信号量实现同步时，需要将信号量的初值设置为0
semaphore s=0;
p1() {
	p(s);
	具体的代码
}

p2() {
	具体的代码
	v(s);
}

1.假设p1先执行，执行到p(s), s-=1, 此时s=-1<0,进程阻塞，主动放弃cpu使用权，cpu调度执行p2,执行p2的具体任务，然后进行v(s),，s+=1，s=0，p2执行完毕。cpu调度继续执行p1，此时s=0，p1被唤醒，因此就达到了先执行p2后执行p1的同步关系。 2.假设p2先执行，首先执行具体的代码，然后进行v(s)，s+=1，s=1>0，然后p2执行完毕。cpu调度执行p1，p1首先p(s)，s-=1，s=0，然后执行具体的代码。同样也达到了先执行p2后执行p1的同步关系。 二.Linux下信号量实现同步，线程2先执行输出"hello"，线程1后执行输出"world\n"的功能

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>
#include <thread>
using namespace std;

int x = 10;

int main() {
  sem_init(&sem, 0, 0);
  thread t1([&](){
    cout << "hello";
    sem_post(&sem);
  });
  thread t2([&](){
    sem_wait(&sem);
    cout << "world" << endl;
  });
  t1.join();
  t2.join();
  sem_destroy(&sem);
  return 0;
}

执行结果：

三.实现互斥 互斥模板

互斥是对临界资源的保护  所以互斥只需要在临界区之前和之后分别进行加锁和解锁
需要注意的是，用信号量充当互斥锁实现互斥的时候，信号量的初值应设置为1，表示
临界资源的个数为1.

int x=10; 临界资源
semaphore s=1;

p1() {
	p(s);
	x ++; 访问临界资源
	v(s);
}

p2() {
	p(s);
	x --; 访问临界资源
	v(s);
}

1.假设p1先执行，p(s)，s-=1，s=0，假设此时cpu时间片用完，cpu调度执行p2，p(s)，s-=1，s=-1 < 0，此时p2阻塞，主动放弃cpu使用权，cpu调度执行p1，进行x++，v(s) s+=1, s=0，p1执行完毕。cpu调度执行p2，由于s=0，p2唤醒，执行x --, v(s)，s+=1，s=1，p2执行完毕。此时信号量为1，表示可以临界资源个数为1。 2.假设p2先执行同上。 四.使用Linux信号量实现互斥

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>
#include <thread>
using namespace std;

int main() {
  sem_init(&sem, 0, 1);
  thread t1([&](){
    sem_wait(&sem);
    x ++;
    cout << "x = " << x << " this thread id:" << this_thread::get_id() << endl;
    sem_post(&sem);
  });

  thread t2([&](){
    sem_wait(&sem);
    x --;
    cout << "x = " << x << " this thread id:" << this_thread::get_id() << endl;
    sem_post(&sem);
  });

  t1.join();
  t2.join();
  sem_destroy(&sem);
}