秒杀多线程第八篇 经典线程同步 信号量Semaphore

阅读本篇之前推荐阅读以下姊妹篇：

《秒杀多线程第四篇一个经典的多线程同步问题》

《秒杀多线程第五篇经典线程同步关键段CS》

《秒杀多线程第六篇经典线程同步事件Event》

《秒杀多线程第七篇经典线程同步相互排斥量Mutex》

前面介绍了关键段CS、事件Event、相互排斥量Mutex在经典线程同步问题中的使用。本篇介绍用信号量Semaphore来解决问题。

首先也来看看怎样使用信号量，信号量Semaphore经常使用有三个函数，使用非常方便。以下是这几个函数的原型和使用说明。

第一个 CreateSemaphore

函数功能：创建信号量

函数原型：

HANDLE CreateSemaphore(

  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes,

  LONG lInitialCount,

  LONG lMaximumCount,

  LPCTSTR lpName

);

函数说明：

第一个參数表示安全控制，一般直接传入NULL。

第二个參数表示初始资源数量。

第三个參数表示最大并发数量。

第四个參数表示信号量的名称，传入NULL表示匿名信号量。

第二个 OpenSemaphore

函数功能：打开信号量

函数原型：

HANDLE OpenSemaphore(

  DWORD dwDesiredAccess,

  BOOL bInheritHandle,

  LPCTSTR lpName

);

函数说明：

第一个參数表示訪问权限，对一般传入SEMAPHORE_ALL_ACCESS。详解能够查看MSDN文档。

第二个參数表示信号量句柄继承性，一般传入TRUE就可以。

第三个參数表示名称，不同进程中的各线程能够通过名称来确保它们訪问同一个信号量。

第三个 ReleaseSemaphore

函数功能：递增信号量的当前资源计数

函数原型：

BOOL ReleaseSemaphore(

  HANDLE hSemaphore,

  LONG lReleaseCount,  

  LPLONG lpPreviousCount 

);

函数说明：

第一个參数是信号量的句柄。

第二个參数表示添加?个数，必须大于0且不超过最大资源数量。

第三个參数能够用来传出先前的资源计数，设为NULL表示不须要传出。

注意：当前资源数量大于0，表示信号量处于触发，等于0表示资源已经耗尽故信号量处于末触发。在对信号量调用等待函数时，等待函数会检查信号量的当前资源计数，假设大于0(即信号量处于触发状态)，减1后返回让调用线程继续运行。一个线程能够多次调用等待函数来减小信号量。 

最后一个 信号量的清理与销毁

因为信号量是内核对象，因此使用CloseHandle()就能够完毕清理与销毁了。

在经典多线程问题中设置一个信号量和一个关键段。用信号量处理主线程与子线程的同步，用关键段来处理各子线程间的相互排斥。详见代码：

#include <stdio.h>
#include <process.h>
#include <windows.h>
long g_nNum;
unsigned int __stdcall Fun(void *pPM);
const int THREAD_NUM = 10;
//信号量与关键段
HANDLE            g_hThreadParameter;
CRITICAL_SECTION  g_csThreadCode;
int main()
{
	printf("     经典线程同步 信号量Semaphore\n");
	printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");

	//初始化信号量和关键段
	g_hThreadParameter = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL);//当前0个资源，最大同意1个同一时候訪问
	InitializeCriticalSection(&g_csThreadCode);

	HANDLE  handle[THREAD_NUM];	
	g_nNum = 0;
	int i = 0;
	while (i < THREAD_NUM) 
	{
		handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Fun, &i, 0, NULL);
		WaitForSingleObject(g_hThreadParameter, INFINITE);//等待信号量>0
		++i;
	}
	WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);
	
	//销毁信号量和关键段
	DeleteCriticalSection(&g_csThreadCode);
	CloseHandle(g_hThreadParameter);
	for (i = 0; i < THREAD_NUM; i++)
		CloseHandle(handle[i]);
	return 0;
}
unsigned int __stdcall Fun(void *pPM)
{
	int nThreadNum = *(int *)pPM;
	ReleaseSemaphore(g_hThreadParameter, 1, NULL);//信号量++

	Sleep(50);//some work should to do

	EnterCriticalSection(&g_csThreadCode);
	++g_nNum;
	Sleep(0);//some work should to do
	printf("线程编号为%d  全局资源值为%d\n", nThreadNum, g_nNum);
	LeaveCriticalSection(&g_csThreadCode);
	return 0;
}

执行结果例如以下图：

能够看出来，信号量也能够解决线程之间的同步问题。

因为信号量能够计算资源当前剩余量并依据当前剩余量与零比較来决定信号量是处于触发状态或是未触发状态，因此信号量的应用范围相当广泛。本系列的《秒杀多线程第十篇 生产者消费者问题》将再次使用它来解决线程同步问题，欢迎大家參阅。

至此，经典线程同步问题所有结束了，下一篇《秒杀多线程第九篇 经典多线程同步问题总结》将会对其作个总结以梳理各知识点。

转载请标明出处，原文地址：http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7481609

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