在 POSIX 標準中，信號量分兩種，一種是無名信號量，一種是有名信號量。無名信號量一般用於線程間同步或互斥，而有名信號量一般用於進程間同步或互斥。它們的區別和管道及命名管道的區別類似，無名信號量則直接保存在內存中，而有名信號量要求創建一個文件。前面我們學習了無名信號量的使用（詳情請看《無名信號量》），這裏我們學習有名信號量的使用。
1）創建一個有名信號量
所需頭文件：
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <semaphore.h>
當有名信號量存在時使用：
sem_t *sem_open(const char *name, int oflag);
當有名信號量不存在時使用：
sem_t *sem_open(const char *name, int oflag, mode_t mode, unsigned int value);
功能：
創建一個有名信號量。
參數：
name：信號量文件名。注意，不能指定路徑名。因爲有名信號量，默認放在/dev/shm 裏，如下圖：
flags：sem_open() 函數的行爲標誌。
mode：文件權限(可讀、可寫、可執行)的設置。
value：信號量初始值。
返回值：
成功：信號量的地址
失敗：SEM_FAILED
2）關閉有名信號量
所需頭文件：#include <semaphore.h>
int sem_close(sem_t *sem);
功能：關閉有名信號量。
參數：
sem：指向信號量的指針。
返回值：
成功：0
失敗：-1
3）刪除有名信號量文件
所需頭文件：#include <semaphore.h>
int sem_unlink(const char *name);
功能：刪除有名信號量的文件。
參數：
name：有名信號量文件名。
返回值：
成功：0
失敗：-1
4）信號量 PV 操作
用法和《POSIX 無名信號量》一樣。
有名信號量實現進程間互斥功能：
#include<stdio.h>
#include<semaphore.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
void printer(sem_t *sem, char *str)
{
sem_wait(sem); //信號量減一
while(*str!='\0')
{
putchar(*str);
fflush(stdout);
str++;
sleep(1);
}
printf("\n");
sem_post(sem); //信號量加一
}
int main(int argc, char *argv[])
{
pid_t pid;
sem_t *sem = NULL;
pid = fork(); //創建進程
if(pid<0){ //出錯
perror("fork error");
}else if(pid == 0){ //子進程
//跟open()打開方式很相似,不同進程只要名字一樣，那麼打開的就是同一個有名信號量
sem = sem_open("name_sem", O_CREAT|O_RDWR, 0666, 1); //信號量值爲 1
if(sem == SEM_FAILED){ //有名信號量創建失敗
perror("sem_open");
return -1;
}
char *str1 = "hello";
printer(sem, str1); //打印
sem_close(sem); //關閉有名信號量
_exit(1);
}else if(pid > 0){ //父進程
//跟open()打開方式很相似,不同進程只要名字一樣，那麼打開的就是同一個有名信號量
sem = sem_open("name_sem", O_CREAT|O_RDWR, 0666, 1); //信號量值爲 1
if(sem == SEM_FAILED){//有名信號量創建失敗
perror("sem_open");
return -1;
}
char *str2 = "world";
printer(sem, str2); //打印
sem_close(sem); //關閉有名信號量
wait(pid, NULL); //等待子進程結束
}
sem_unlink("name_sem");//刪除有名信號量
return 0;
}
運行結果如下：
有名信號量實現進程間同步功能（print2 先打印，再到 print1 打印）：
print1.c 代碼如下：
#include <fcntl.h> /* For O_* constants */
#include <sys/stat.h> /* For mode constants */
#include <semaphore.h>
#include <stdio.h>
void print(sem_t *print1, sem_t *print2)
{
int i = 0;
while(1)
{
sem_wait(print1);
i++;
printf("int print1 i = %d\n", i);
sem_post(print2);
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
sem_t *print1, *print2;
print1 = sem_open("sem_print1", O_CREAT, 0777, 0);
if(SEM_FAILED == print1)
{
perror("sem_open");
}
print2 = sem_open("sem_print2", O_CREAT, 0777, 1);
if(SEM_FAILED == print2)
{
perror("sem_open");
}
print(print1, print2);
return 0;
}
print2.c 代碼如下：
#include <fcntl.h> /* For O_* constants */
#include <sys/stat.h> /* For mode constants */
#include <semaphore.h>
#include <stdio.h>
void print(sem_t *print1, sem_t *print2)
{
int i = 0;
while(1)
{
sem_wait(print2);
i++;
printf("in print2 i = %d\n", i);
sleep(1);
sem_post(print1);
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
sem_t *print1, *print2;
print1 = sem_open("sem_print1", O_CREAT, 0777, 0);
if(SEM_FAILED == print1)
{
perror("sem_open");
}
print2 = sem_open("sem_print2", O_CREAT, 0777, 1);
if(SEM_FAILED == print2)
{
perror("sem_open");
}
print(print1, print2);
return 0;
}
刪除有名信號量示例代碼如下：
#include <semaphore.h>
#include <stdio.h>
void sem_del(char *name)
{
int ret;
ret = sem_unlink(name);
if(ret < 0)
{
perror("sem_unlink");
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
sem_del("sem_print1"); //刪除信號量文件sem_print1
sem_del("sem_print2"); //刪除信號量文件sem_print2
return 0;
}
makefile 代碼如下：
all:
gcc sem_del.c -o sem_del -lpthread
gcc print1.c -o print1 -lpthread
gcc print2.c -o print2 -lpthread
clean:
rm sem_del print1 print2
運行程序時，先把有名信號量刪除（sem_del），再分別運行 print1 和 print2：
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作者：Mike__Jiang
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/tennysonsky/article/details/46500417
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