線程的同步(四)---信號量

信號量內核對象用於對資源進行計數。它們與所有內核對象一樣，包含一個使用數量，但是它們也包含另外兩個帶符號的32位值，一個是最大資源數量，一個是當前可用資源數量。最大資源數量用於標識信標能夠控制的資源的最大數量，而當前資源數量則用於標識當前可以使用的資源的數量。

信號量的使用規則如下：
• 如果當前可用資源的數量大於0，則發出信標信號。
• 如果當前可用資源數量是0，則不發出信標信號。
• 系統決不允許當前可用資源的數量爲負值。
• 當前可用資源數量決不能大於最大資源數量。

當使用信標時，不要將信號量對象的使用數量與它的當前資源數量混爲一談。

下面的函數用於創建信標內核對象：

HANDLE CreateSemaphore(
   PSECURITY_ATTRIBUTE psa,
   LONG lInitialCount,
   LONG lMaximumCount,
   PCTSTR pszName);

psa參數指定一個SECURITY_ATTRIBUTES結構，或傳遞零值,該參數定義了信號量的安全特性。
lInitialCount參數用於指明開始時（當前）這些資源中有多少可供使用。可設置0到lMaximumCount之間的一個值。
lMaximumCount參數用於告訴系統，應用程序處理的最大資源數量是多少。由於這是個帶符號的32位值，因此最多可以擁有2147483647個資源。

pszName，指定信號量對象的名稱。

當然，通過調用OpenSemaphore函數，另一個進程可以獲得它自己的進程與現有信標相關的句柄：

HANDLE OpenSemaphore(
   DWORD fdwAccess,
   BOOL bInheritHandle,
   PCTSTR pszName);

通過調用ReleaseSemaphore函數，線程就能夠對信標的當前資源數量進行遞增：

BOOL ReleaseSemaphore(
   HANDLE hsem,
   LONG lReleaseCount,
   PLONG plPreviousCount);

該函數只是將lReleaseCount中的值添加給信標的當前可用資源數量。通常情況下，爲lReleaseCount參數傳遞1，但是，不一定非要傳遞這個值。該函數也能夠在它的*plPreviousCount中返回當前資源數量的原始值。實際上幾乎沒有應用程序關心這個值，因此可以傳遞NULL，將它忽略。

　　以一個停車場的運作爲例。簡單起見，假設停車場只有三個車位，一開始三個車位都是空的。這時如果同時來了五輛車，看門人允許其中三輛直接進入，然後放下車攔，剩下的車則必須在入口等待，此後來的車也都不得不在入口處等待。這時，有一輛車離開停車場，看門人得知後，打開車攔，放入外面的一輛進去，如果又離開兩輛，則又可以放入兩輛，如此往復。
　　在這個停車場系統中，車位是公共資源，每輛車好比一個線程，看門人起的就是信號量的作用。

　　抽象的來講，信號量的特性如下：信號量是一個非負整數（車位數），所有通過它的線程/進程（車輛）都會將該整數減一（通過它當然是爲了使用資源），當該整數值爲零時，所有試圖通過它的線程都將處於等待狀態。在信號量上我們定義兩種操作： Wait（等待） 和 Release（釋放）。當一個線程調用Wait操作時，它要麼得到資源然後將信號量減一，要麼一直等下去（指放入阻塞隊列），直到信號量大於等於一時。Release（釋放）實際上是在信號量上執行加操作，對應於車輛離開停車場，該操作之所以叫做“釋放”是因爲釋放了由信號量守護的資源。

基本使用：
創建信號量：

HANDLE g_hSemaphore;  
g_hSemaphore = CreateSemaphore(NULL, 2, 3, NULL);//當前有2個資源可用，最多有3個資源可用

在線程中使用：

WaitForSingleObject(g_hSemaphore, INFINITE);//等待信號量>0  
。。。//資源的使用
ReleaseSemaphore(g_hSemaphore, 1, NULL);//信號量++  

使用完成要進行釋放：

CloseHandle(g_hSemaphore);