前言
信號量的概念是狄克斯特拉提出的包吝，他定義了PV原語，P操作即等待通過（wait）腹纳，V操作表示釋放（post）痢掠，之所以叫做P,V驱犹，是因為狄克斯特拉是用荷蘭文定義的，P是passeren足画，V是vrijgeven雄驹；
本文重點描述了POSIX標準下的信號量使用。
信號量本質上是一個計數(shù)器淹辞，表征資源可用數(shù)量医舆。大于0時資源可訪問，小于等于0時象缀，資源不可訪問蔬将，線程只能等待；
sem_t
定義在semaphore.h頭文件中央星，其定義如下：
typedef struct {
unsigned int count;
#ifdef __LP64__
int __reserved[3];
#endif
} sem_t;
由以上代碼可見霞怀，sem_t是一個struct，在32bit程序中莉给，內(nèi)部只有一個unsigned int數(shù)據(jù)count毙石。
sem_t相關的操作如下：
int sem_destroy(sem_t* __sem);
int sem_getvalue(sem_t* __sem, int* __value);
int sem_init(sem_t* __sem, int __shared, unsigned int __value);
int sem_post(sem_t* __sem);
int sem_timedwait(sem_t* __sem, const struct timespec* __ts);
int sem_trywait(sem_t* __sem);
int sem_wait(sem_t* __sem);
sem_init
這個函數(shù)在Mac OSX下標記為deprecated，在mac下應當使用sem_open();
初始化信號量颓遏，包含3個參數(shù)徐矩，分別是信號量指針，共享模式州泊，value初始值丧蘸，分別解釋下：
- __sem: 要初始化的信號量指針
- __shared: 若為0，表示進程內(nèi)私有遥皂，只能進程內(nèi)多線程共享，若不為0刽漂，表示可以進程間共享（有說法不為0可能造成函數(shù)調(diào)用失敗演训，屬于無名信號量，待驗證）
- __value: 信號量的初值
sem_wait
阻塞當前線程贝咙，直到信號量的值大于0样悟，接觸阻塞后將信號量的值減1，表示公共資源使用后減少庭猩；
是一個原子操作窟她；
sem_post
該線程會釋放資源，使信號量的值加1蔼水；當有某個線程等待這個信號量時震糖，該線程即可以運行，并且將將信號量的值減1（參見sem_wait）趴腋；
sem_destroy
銷毀信號量, 這個函數(shù)在Mac OSX下標記為deprecated吊说，在mac下應當使用sem_close();
注意
在Mac OSX中论咏，創(chuàng)建信號量和銷毀信號量應當用sem_open和sem_close；并且創(chuàng)建的是有名信號量颁井，即信號量以文件的方式存在厅贪，可以跨進程調(diào)用。
sem_open
sem_t * sem_open(const char *, int, ...);
sem_close
int sem_close(sem_t *);
sem_unlink
int sem_unlink(const char *);
sem_unlink的作用是刪除已存在的信號量雅宾，注意有名信號量在程序結束后可能依然存在养涮，所以需要調(diào)用sem_unlink手動刪除；
舉一個??
在以下例子中眉抬，子線程作為數(shù)據(jù)生產(chǎn)者单寂，會更新num；而主線程則作為數(shù)據(jù)消費者吐辙，讀取num宣决；
#include <semaphore.h>
#include <thread>
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv) {
// initialize semaphore
sem_unlink("sem_num");
sem_t* m_sem = sem_open("sem_num", O_CREAT|O_EXCL, S_IRWXU, 0);
int num = 0;
std::thread write_th([&]() -> void {
for(size_t i = 0; i < 100000; ++i) {
num += 1;
}
std::cout << "from write th, num is: " << num << std::endl;
sem_post(m_sem);
});
sem_wait(m_sem);
std::cout << "from read th, num is: " << num << std::endl;
sem_close(m_sem);
write_th.join();
return 0;
}
一些思考
1）當初始化sem_t的初值不為0，如給5昏苏，表示的意義尊沸，及應用場景
能否通過信號量實現(xiàn)一定意義上的線程調(diào)度？比如控制一定數(shù)量的線程運行和阻塞贤惯？可實現(xiàn)線程池（將task隊列作為資源洼专，task的數(shù)量即為信號量的數(shù)值，當線程執(zhí)行一個任務時孵构，需要wait信號量屁商，即若有任務，則執(zhí)行颈墅，并將信號量減1蜡镶，否則阻塞等待）
2）semaphore與condition variable有類似之處，兩種異同
3）信號量是否適合一個生產(chǎn)者多個消費者的場景恤筛？
我的觀點是信號量不太適合官还，雖然也可以做（方法是將消費者看做資源，消費者數(shù)量為信號量數(shù)值毒坛，通知了一個消費者望伦，則將信號量減1，否則等待消費者煎殷，優(yōu)點別扭）屯伞；這種場合更適合用條件變量去做；
