Linux信号量编程实例

本例示范Linux信号量的基本用法。该范例使用了两个线程分别对一个公用队列进行入队和出队操作，并用信号量进行控制，当队列空时出队操作可以被阻塞，当队列满时入队操作可以被阻塞。主要用到的信号量函数有：sem_init：初始化信号量sem_t，初始化的时候可以指定信号量的初始值，以及是否可以在多进程间共享。sem_wait：一直阻塞等待直到信号量>0。sem_timedwait：阻塞等待若干时间直到信号量>0。sem_post：使信号量加1。sem_destroy：释放信号量。和sem_init对应。关于各函数的具体参数请用man查看。如man sem_init可查看该函数的帮助。下面看具体的代码：//--------------------------msgdequeue.h开始-------------------------------------//实现可控队列#ifndef MSGDEQUEUE_H#define MSGDEQUEUE_H#include "tmutex.h"#include <iostream>#include <errno.h> #include <time.h> #include <semaphore.h>#include <deque>using namespace std;template<typename T,typename MUTEX_TYPE = ThreadMutex>class CMessageDequeue{public:CMessageDequeue（size_t MaxSize） : m_MaxSize（ MaxSize ）...{ sem_init（ &m_enques,0, m_MaxSize ）; //入队信号量初始化为MaxSize，最多可容纳MaxSize各元素sem_init（ &m_deques,0,0 ）; //队列刚开始为空，出队信号量初始为0}~CMessageDequeue（）...{sem_destroy（&m_enques）;sem_destroy（&m_deques）;}int sem_wait_i（ sem_t *psem, int mswait ） ...{//等待信号量变成>0，mswait为等待时间，若mswait<0则无穷等待，否则等待若干mswait毫秒。if（ mswait < 0 ）...{int rv = 0;while（（（rv = sem_wait（psem））！= 0 ） && （errno == EINTR ））; //等待信号量，errno==EINTR屏蔽其他信号事件引起的等待中断return rv;}else...{timespec ts;clock_gettime（CLOCK_REALTIME, &ts ）; //获取当前时间ts.tv_sec += （mswait / 1000 ）; //加上等待时间的秒数ts.tv_nsec += （ mswait % 1000 ） * 1000; //加上等待时间纳秒数int rv = 0;while（（（rv=sem_timedwait（ psem, &ts ））！=0） && （errno == EINTR））; //等待信号量，errno==EINTR屏蔽其他信号事件引起的等待中断return rv;}}bool push_back（ const T &item, int mswait = -1 ） ...{ //等待mswait毫秒直到将item插入队列，mswait为-1则一直等待if（ -1 == sem_wait_i（ &m_enques, mswait ）） ...{return false;}//AUTO_GUARD：定界加锁，见Linux多线程及临界区编程例解的tmutex.h文件定义。AUTO_GUARD（ g, MUTEX_TYPE, m_lock ）;try...{ m_data.push_back（ item ）;cout << "push " << item << endl;sem_post（ &m_deques ）;return true;}catch（...） ...{return false;}}bool pop_front（ T &item, bool bpop = true, int mswait = -1 ） ...{ //等待mswait毫秒直到从队列取出元素，mswait为-1则一直等待if（ -1 == sem_wait_i（ &m_deques, mswait ）） ...{return false;}//AUTO_GUARD：定界加锁，见Linux多线程及临界区编程例解的tmutex.h文件定义。AUTO_GUARD（ g, MUTEX_TYPE, m_lock ）;try...{ item = m_data.front（）;if（ bpop ）...{ m_data.pop_front（）;cout << "pop " << item << endl;}sem_post（ &m_enques ）;return true;}catch（...） ...{return false;}}inline size_t size（）...{ return m_data.size（）;}private:MUTEX_TYPE m_lock;deque<T> m_data;size_t m_MaxSize;sem_t m_enques;sem_t m_deques;};#endif//--------------------------msgdequeue.h结束-------------------------------------