Linux信号量编程实例

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-------------------------------------

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