【C++代码】信号量Semaphore

        C++11中并没有信号量Semaphore的库 让我们直接调用，但我们可以用C++11中提供的mutex和condition_variable来自己实现一个Semaphore类。

       

       

C++代码如下：

#include <iostream> #include <thread> #include <mutex> #include <condition_variable> using namespace std; // 如果不写这句，后面的mutex、cout等前面都要加std:: class Semaphore { private: int count; mutex m; condition_variable cv; public: Semaphore(int count_) : count(count_) {} // p操作：count 减1，如果count<0，则资源不足，把线程放入阻塞队列 void p() { unique_lock<mutex> loc(m); // if (--count < 0) { cv.wait(loc); } } // v操作：count加1，如果 count <= 0 ，则有线程阻塞，在阻塞队列里唤醒一个线程 void v() { unique_lock<mutex> loc(m); if (++count <= 0) { cv.notify_one(); } } };

       

       

如何使用信号量？

        总结起来就是一句话：先v后p         在期望先执行的代码后执行v操作，在期望后执行的代码前执行p操作。        

举个例子

        不管两个线程谁先执行，我们都希望让线程先打印first，后打印second，如何让这两个线程按序打印呢？         按照前面说的，我们只需要在first函数（期望先执行的代码）里写上v操作，在second函数（期望后执行的代码）里写上p操作，就能实现两个线程的同步了。

Semaphore s(0); // 信号量初始化count为0 void first() { cout << "first" << endl; // 期望先执行的代码 s.v(); // 期望先执行的代码 后面 写上v } void second() { s.p(); // 期望后执行的代码 前面写上p cout << "second" << endl; // 期望后执行的代码 } int main() { thread t2(second); thread t1(first); t2.detach(); t1.detach(); this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(500)); }

        我们可以来分析一下上面的程序：

情况1： 如果先执行t1线程，在打印完first后，信号量s中的count加1，此时count=1。然后执行到t2线程，此时count减1，count=0，但并未<0，因此不会被阻塞，顺利打印second。情况2： 如果先执行t2线程，信号量s中的count减1，此时count=-1，<0，线程t2被阻塞。然后t1线程打印first，信号量s中的count加1，此时count=0，满足<=0条件，阻塞队列中的t2会被唤醒，继续执行，打印second。