线程信号量 Linux环境 C语言实现

news2025/1/15 17:49:27

既可以解决多个同类共享资源的互斥问题，也可以解决简易的同步问题

头文件：#include <semaphore.h>
类型：sem_t
初始化：int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value); //程序中第一次对指定信号量调用p、v操作前必须做初始化
清理：int sem_destroy(sem_t *sem);//程序中不再指定信号量时，应及时调用
P操作： int sem_wait(sem_t *sem);
V操作： int sem_post(sem_t *sem);

功能：见函数名
返回值：成功为0，失败<0
注：pshared参数填零，本来是期望可以实现进程间使用的，Linux未实现

问题：线程1输出多个字符'a'，线程2输出多个字符'b'，要求打印的结果为abababab...

代码：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <semaphore.h>

sem_t sem1,sem2; // 初始化信号量

void* pthread1(void *argv){
    for(int i = 0;i<10;i++){
        sem_wait(&sem1); // 如果信号量是1 就执行下面的代码(然后将sem1 置0)，如果是0 就等待
        printf("a");
        fflush(stdout); // 冲刷缓冲区
        sem_post(&sem2); // 发送信号(将sem2 置1)
    }
    
}
void* pthread2(void *argv){
    for(int i = 0;i<10;i++){
        sem_wait(&sem2);
        printf("b");
        fflush(stdout); // 冲刷缓冲区
        sem_post(&sem1); // 发送信号(将sem1 置1)
    }
}
int main(){
    pthread_t pth1,pth2;
    sem_init(&sem1,0,1); // 初始化信号量
    sem_init(&sem2,0,0);
    pthread_create(&pth1,NULL,pthread1,NULL);
    pthread_create(&pth2,NULL,pthread2,NULL);

    pthread_join(pth1,NULL);
    pthread_join(pth2,NULL);
    sem_destroy(&sem1);
    sem_destroy(&sem2);
    return 0;
}

输出：

问题：建三个线程，线程的ID分别是A，B，C，每个线程在屏幕输出自己的的ID 10 次，并且要求输出的顺序是：ABCABCABC.....(迅雷笔试题)

代码：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <semaphore.h>

sem_t sem1,sem2,sem3;

void* print_a(void* argv){
    for(int i = 0;i<10;i++){
        sem_wait(&sem1);
        printf("A");
        fflush(stdout);
        sem_post(&sem2);
    }
    return NULL;
}

void* print_b(void* argv){
    for(int i = 0;i<10;i++){
        sem_wait(&sem2);
        printf("B");
        fflush(stdout);
        sem_post(&sem3);
    }
    return NULL;
}

void* print_c(void* argv){
    for(int i = 0;i<10;i++){
        sem_wait(&sem3);
        printf("C");
        fflush(stdout);
        sem_post(&sem1);
    }
    return NULL;
}

int main(){
    pthread_t ph1,ph2,ph3;

    sem_init(&sem1,0,1);
    sem_init(&sem2,0,0);
    sem_init(&sem3,0,0);

    pthread_create(&ph1,NULL,print_a,NULL);
    pthread_create(&ph2,NULL,print_b,NULL);
    pthread_create(&ph3,NULL,print_c,NULL);

    pthread_join(ph1,NULL);
    pthread_join(ph2,NULL);
    pthread_join(ph3,NULL);

    sem_destroy(&sem1);
    sem_destroy(&sem2);
    sem_destroy(&sem3);
    return 0;
}