C语言中的信号量semaphore详解
在C语言中,**信号量(Semaphore)**是一种常用的同步机制,用于控制多个线程或进程对共享资源的访问。信号量可以实现类似于锁的效果,但更为灵活,适用于并发编程场景。
1. 什么是信号量
信号量可以看作是一个计数器,它记录了当前可以被多少个线程或进程使用的资源数。信号量的计数值可以被初始化为任意整数,然后在访问资源时对其进行增加或减少。
信号量有两种主要类型:
- 二进制信号量(Binary Semaphore):也称为互斥锁(Mutex),它的值只有0和1,用于实现资源的独占访问。
- 计数信号量(Counting Semaphore):计数范围不止0和1,可以控制多个线程同时访问一定数量的资源。
2. 信号量的基本操作
信号量在C语言中主要通过以下两种操作进行控制:
- P操作(wait操作):用于请求一个信号量资源,如果信号量值大于0,则可以进入并将信号量减1;如果信号量值为0,则阻塞等待。
- V操作(signal操作):用于释放一个信号量资源,将信号量值加1,并唤醒等待的线程。
这两个操作通常被称为原子操作,在执行时不会被中断,从而保证了线程安全。
3. 在C语言中使用信号量
在POSIX标准中,C语言可以使用<semaphore.h>头文件提供的信号量函数来管理信号量。主要的函数有:
sem_init:初始化信号量。sem_destroy:销毁信号量。sem_wait:执行P操作(请求资源)。sem_post:执行V操作(释放资源)。
以下是使用POSIX信号量的一个示例:
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>sem_t semaphore; // 定义信号量void* thread_func(void* arg) {sem_wait(&semaphore); // P操作,等待信号量printf("Thread %ld entered critical section\n", (long)arg);sleep(1); // 模拟处理时间printf("Thread %ld leaving critical section\n", (long)arg);sem_post(&semaphore); // V操作,释放信号量return NULL;
}int main() {pthread_t threads[5];// 初始化信号量,初始值为2(允许两个线程同时进入)sem_init(&semaphore, 0, 2);// 创建多个线程for (long i = 0; i < 5; i++) {pthread_create(&threads[i], NULL, thread_func, (void*)i);}// 等待所有线程完成for (int i = 0; i < 5; i++) {pthread_join(threads[i], NULL);}// 销毁信号量sem_destroy(&semaphore);return 0;
}
在这个示例中:
sem_init(&semaphore, 0, 2);初始化信号量,初始值为2,表示最多允许两个线程同时进入临界区。sem_wait(&semaphore);表示P操作,当前线程等待信号量大于0再进入临界区。sem_post(&semaphore);表示V操作,当前线程离开临界区并增加信号量。
4. 使用信号量的注意事项
- 防止死锁:信号量使用不当可能导致死锁。例如,如果一个线程多次执行
sem_wait而没有执行sem_post,会导致其他线程永久阻塞。 - 信号量初始值:需要根据实际需求合理设置信号量的初始值,以实现资源的有效利用和线程的并发控制。
- 避免忙等待:信号量的P操作会阻塞线程,而不是让线程反复检查信号量状态,避免了忙等待。
5. 信号量的应用场景
信号量常用于以下几种场景:
- 资源的访问控制:如实现资源池,每个资源的访问可以通过信号量控制。
- 生产者-消费者问题:控制生产者和消费者之间的数据流动,确保共享缓冲区的安全访问。
- 进程间同步:多个进程之间的通信与同步可以通过信号量实现。
总结
信号量在C语言的并发编程中具有重要的地位。通过信号量的P和V操作,可以有效控制多线程或多进程对共享资源的访问,确保程序的同步和安全。
相关文章:
C语言中的信号量semaphore详解
在C语言中,**信号量(Semaphore)**是一种常用的同步机制,用于控制多个线程或进程对共享资源的访问。信号量可以实现类似于锁的效果,但更为灵活,适用于并发编程场景。 1. 什么是信号量 信号量可以看作是一个…...
0087__DirectX11 With Windows SDK--02 顶点/像素着色器的创建、顶点缓冲区
DirectX11 With Windows SDK--02 顶点/像素着色器的创建、顶点缓冲区-CSDN博客...
Windows换机华为擎云(银河麒麟V10+麒麟9000C CPU)后,使用selenium的程序怎么办(20241030)
原本的 seleniumChrome 已无法正常工作。chromedriver 报错:不支持 Linux/aarch64。 1、尝试Firefox、edge驱动。Firefox有一个geckodriver版本与Firefox版本的对照表,我看了一下,感觉他们是始终跟进新技术的。银河麒麟的很多库都是几年前的…...
linux 下 signal() 函数的用法,信号类型在哪里定义的?
--------------------------------------------------- author: hjjdebug date: 2024年 11月 07日 星期四 14:47:33 CST description: linux 下 signal() 函数的用法 --------------------------------------------------- signal 是linux 下最基础的进程通讯机制…...
享元模式及其运用场景:结合工厂模式和单例模式优化内存使用
介绍 享元模式(Flyweight Pattern)是一种结构型设计模式,它通过共享对象来减少内存使用,尤其是对于大量相似对象的场景。享元模式通常与工厂模式和单例模式结合使用,从而有效地控制和复用对象的创建。在享元模式中&am…...
【物联网技术】ESP8266 WIFI模块在STA模式下实现UDP与电脑/手机网络助手通信——UDP数据透传
前言:完成ESP8266 WIFI模块在STA模式下实现UDP与电脑/手机网络助手通信——实现UDP数据透传 STA模式,通俗来说就是模块/单片机去连接路由器/热点来通信。 UDP协议,是传输层协议,UDP没有服务器和客户端的说法。 本实验需要注意,wifi模块/单片机与电脑/手机需要连接在同一个…...
【SQL Server】华中农业大学空间数据库实验报告 实验一 数据库
实验目的 熟悉了解掌握SQL Server软件的基本操作与使用方法,认识界面,了解其两个基本操作系统文件,并能熟练区分与应用交互式与T-SQL式两种方法在SQL Server中如何进行操作;学习有关数据库的基本操作,包括:…...
操作系统页面置换算法Java实现(LFU,OPT,LRU,LFU,CLOCK)
FIFO先进先出算法 java import java.util.LinkedList; import java.util.Queue; public class Main { //先进先出的思想 是 用一个队列去模拟数据 如果当前不存在就是发生缺页中断了 就需要添加 如果已经满了 将队头的元素出队 即可 //先进先出 就是一个数组 frameCount publi…...
Request和Response
前言 这一节主要讲的是Request和Response还有一些实例 1. 介绍 就是这两个参数 WebServlet("/demo7") public class ServletDemo7 extends HttpServlet {Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletExcepti…...
【青牛科技】GC8549替代LV8549/ONSEMI在摇头机、舞台灯、打印机和白色家电等产品上的应用分析
引言 在现代电子产品中,控制芯片的性能直接影响到设备的功能和用户体验。摇头机、舞台灯、打印机和白色家电等领域对控制精度、功耗和成本等方面的要求日益提高。LV8549/ONSEMI等国际品牌的芯片曾是这些产品的主要选择,但随着国内半导体技术的进步&…...
(十二)JavaWeb后端开发——MySQL数据库
目录 1.数据库概述 2.MyQSL 3.数据库设计 DDL 4.MySQL常见数据类型 5.DML 1.数据库概述 数据库:DataBase(DB),是存储和管理数据的仓库 数据库管理系统:DataBase ManagementSystem(DBMS),操纵和管理数据库的大型软件 SQL&a…...
pnpm管理多工作区依赖
pnpm是一个支持多包仓库的一个包管理工具,那么怎么可以在项目根目录下执行pnpm install的时候,也能同步让所有的工作区都能够通安装依赖呢? 方式一,在执行pnpm install指令的时候,添加recursive参数: pnpm install --recursive 方式二,在项目的根目录下通过pnpm的配置文件p…...
如何在本地Linux服务器搭建WordPress网站结合内网穿透随时随地可访问
文章目录 前言1. 安装WordPress2. 创建WordPress数据库3. 安装相对URL插件4. 安装内网穿透发布网站4.1 命令行方式:4.2. 配置wordpress公网地址 5. 配置WordPress固定公网地址 前言 本文主要介绍如何在Linux Ubuntu系统上使用WordPress搭建一个本地网站,…...
二、应用层,《计算机网络(自顶向下方法 第7版,James F.Kurose,Keith W.Ross)》
文章目录 零、前言一、应用层协议原理1.1 网络应用的体系结构1.1.1 客户-服务器(C/S)体系结构1.1.2 对等体(P2P)体系结构1.1.3 C/S 和 P2P体系结构的混合体 1.2 进程通信1.2.1 问题1:对进程进行编址(addressing)&#…...
面粉直供系统|基于java和小程序的食品面粉直供系统设计与实现(源码+数据库+文档)
面粉直供系统 目录 基于java和小程序的食品面粉直供系统设计与实现 一、前言 二、系统设计 三、系统功能设计 四、数据库设计 五、核心代码 六、论文参考 七、最新计算机毕设选题推荐 八、源码获取: 博主介绍:✌️大厂码农|毕设布道师&#x…...
十四:java web(6)-- Spring Spring MVC
目录 Spring MVC 1.1 Spring MVC 概述 1.1.1 什么是 MVC 模式 1.1.2 Spring MVC 工作原理 1.2 Spring MVC 核心组件 1.2.1 DispatcherServlet 1.2.2 控制器(Controller) 1.2.3 请求映射(RequestMapping) 1.2.4 视图解析器…...
Java代码实现策略模式处理支付付款业务
1.需求:因为付款功能集成的第三方支付SDK越来越来多不好维护,改用策略模式实现,来代替代码中多余的if else 判断。 2.什么是策略模式? 策略模式(Strategy Pattern)是一种行为型设计模式,它允许在运行时选择算法的行为。该模式将不同的算法封装成独立的策略类,并使这些…...
unity3d————四元数概念
一、定义与表示 四元数是由一个实数部分和三个虚数部分组成,通常表示为q w xi yj zk,其中w是实数,x、y、z是实数系数,i、j、k是虚数单位,满足以下关系: i j k -1ij k,ji -kjk i&…...
spring相关的面试题
Spring 框架是 Java 开发中最常用的框架之一,因此在面试中经常会被问到与 Spring 相关的问题。以下是一些常见的 Spring 面试题及其答案。 基础概念 什么是 Spring 框架? Spring 框架是一个开源的 Java 平台,用于构建企业级应用程序。它提供…...
STM32外设之SPI的介绍
### STM32外设之SPI的介绍 SPI(Serial Peripheral Interface)是一种高速的,全双工,同步的通信总线,主要用于EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转换器等外设的通信。SPI通信只需要四根线,节约了芯片的管脚&#x…...
超短脉冲激光自聚焦效应
前言与目录 强激光引起自聚焦效应机理 超短脉冲激光在脆性材料内部加工时引起的自聚焦效应,这是一种非线性光学现象,主要涉及光学克尔效应和材料的非线性光学特性。 自聚焦效应可以产生局部的强光场,对材料产生非线性响应,可能…...
Frozen-Flask :将 Flask 应用“冻结”为静态文件
Frozen-Flask 是一个用于将 Flask 应用“冻结”为静态文件的 Python 扩展。它的核心用途是:将一个 Flask Web 应用生成成纯静态 HTML 文件,从而可以部署到静态网站托管服务上,如 GitHub Pages、Netlify 或任何支持静态文件的网站服务器。 &am…...
数据链路层的主要功能是什么
数据链路层(OSI模型第2层)的核心功能是在相邻网络节点(如交换机、主机)间提供可靠的数据帧传输服务,主要职责包括: 🔑 核心功能详解: 帧封装与解封装 封装: 将网络层下发…...
unix/linux,sudo,其发展历程详细时间线、由来、历史背景
sudo 的诞生和演化,本身就是一部 Unix/Linux 系统管理哲学变迁的微缩史。来,让我们拨开时间的迷雾,一同探寻 sudo 那波澜壮阔(也颇为实用主义)的发展历程。 历史背景:su的时代与困境 ( 20 世纪 70 年代 - 80 年代初) 在 sudo 出现之前,Unix 系统管理员和需要特权操作的…...
CRMEB 框架中 PHP 上传扩展开发:涵盖本地上传及阿里云 OSS、腾讯云 COS、七牛云
目前已有本地上传、阿里云OSS上传、腾讯云COS上传、七牛云上传扩展 扩展入口文件 文件目录 crmeb\services\upload\Upload.php namespace crmeb\services\upload;use crmeb\basic\BaseManager; use think\facade\Config;/*** Class Upload* package crmeb\services\upload* …...
AI书签管理工具开发全记录(十九):嵌入资源处理
1.前言 📝 在上一篇文章中,我们完成了书签的导入导出功能。本篇文章我们研究如何处理嵌入资源,方便后续将资源打包到一个可执行文件中。 2.embed介绍 🎯 Go 1.16 引入了革命性的 embed 包,彻底改变了静态资源管理的…...
Angular微前端架构:Module Federation + ngx-build-plus (Webpack)
以下是一个完整的 Angular 微前端示例,其中使用的是 Module Federation 和 npx-build-plus 实现了主应用(Shell)与子应用(Remote)的集成。 🛠️ 项目结构 angular-mf/ ├── shell-app/ # 主应用&…...
sipsak:SIP瑞士军刀!全参数详细教程!Kali Linux教程!
简介 sipsak 是一个面向会话初始协议 (SIP) 应用程序开发人员和管理员的小型命令行工具。它可以用于对 SIP 应用程序和设备进行一些简单的测试。 sipsak 是一款 SIP 压力和诊断实用程序。它通过 sip-uri 向服务器发送 SIP 请求,并检查收到的响应。它以以下模式之一…...
Java编程之桥接模式
定义 桥接模式(Bridge Pattern)属于结构型设计模式,它的核心意图是将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立地变化。这种模式通过组合关系来替代继承关系,从而降低了抽象和实现这两个可变维度之间的耦合度。 用例子…...
[大语言模型]在个人电脑上部署ollama 并进行管理,最后配置AI程序开发助手.
ollama官网: 下载 https://ollama.com/ 安装 查看可以使用的模型 https://ollama.com/search 例如 https://ollama.com/library/deepseek-r1/tags # deepseek-r1:7bollama pull deepseek-r1:7b改token数量为409622 16384 ollama命令说明 ollama serve #:…...
