21-线程同步：信号量

线程同步：信号量

1.内核对象的状态

触发状态（有信号状态），表示有可用资源。
未触发状态（无信号状态），表示没有可用资源

2.信号量

用于保证某个内核对象的引用不超过某个最大值。

组成：

计数器：该内核对象被使用的次数
最大资源数量：标识信号量能控制的最大资源数量（实际上可能没有那么多资源）
当前资源数量：表示当前开放资源的个数（资源可以不被线程占用，但是也没开放）

使用规则：

当前资源数量>0：说明有可用资源，信号量处于触发状态
当前资源数量=0：说明无可用资源，信号量处于未触发状态

补充：

信号量与互斥量不同的地方是，它允许多个线程在同一时刻访问同一资源，但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同，信号允许多个线程同时使用共享资源。

3.创建信号量CreateSemaphoreW函数

创建一个信号量，并指定该信号量的初始值和最大值

参数：

lpSemaphoreAttributes：安全属性，一般用NULL
lInitialCount：初始化时，有多少个资源可用
lMaximumCount：最大可控制的资源数量
lpName：信号的名称，一般用NULL匿名

信号句柄

4.增加信号量ReleaseSemaphore函数

hSemaphore：信号量的句柄
lReleaseCount：增加的资源计数值（如果是n，则加n）
lpPreviousCount：当前资源计数的原始值

案例

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <process.h>
unsigned WINAPI Read(void* arg);
unsigned WINAPI Accu(void* arg);
static HANDLE semOne;
static HANDLE semTwo;
static int num;
int main(int argc, char* argv[])
{
	HANDLE hThread1, hThread2;
	semOne = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL);
	//semOne 没有可用资源 只能表示0或者1的二进制信号量 无信号
	semTwo = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL);
	//semTwo 有可用资源，有信号状态 有信号
	hThread1 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Read, NULL, 0, NULL);
	hThread2 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Accu, NULL, 0, NULL);
	WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE);
	WaitForSingleObject(hThread2, INFINITE);
	CloseHandle(semOne);
	CloseHandle(semTwo);
	system("pause");
	return 0;
}
unsigned WINAPI Read(void* arg)
{
	int i;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		fputs("Input num: ", stdout); // 1 5 11
		printf("begin read\n"); // 3 6 12
		//等待内核对象semTwo的信号，如果有信号，继续执行；如果没有信号，等待
		WaitForSingleObject(semTwo, INFINITE);
		printf("beginning read\n"); //4 10 16
		scanf("%d", &num);
		ReleaseSemaphore(semOne, 1, NULL);
	}
	return 0;
}
unsigned WINAPI Accu(void* arg)
{
	int sum = 0, i;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("begin Accu\n"); //2 9 15
		//等待内核对象semOne的信号，如果有信号，继续执行；如果没有信号，等待
		WaitForSingleObject(semOne, INFINITE);
		printf("beginning Accu\n"); //7 13
		sum += num;
		printf("sum = %d \n", sum); // 8 14
		ReleaseSemaphore(semTwo, 1, NULL);
	}
	printf("Result: %d \n", sum);
	return 0;
}

发布于 2022-11-01