Linux进程间通信学习：如何使用信号量

四、进程使用信号量通信

下面使用一个例子来说明进程间如何使用信号量来进行通信，这个例子是两个相同的程序同时向屏幕输出数据，我们可以看到如何使用信号量来使两个进程协调工作，使同一时间只有一个进程可以向屏幕输出数据。注意，如果程序是第一次被调用（为了区分，第一次调用程序时带一个要输出到屏幕中的字符作为一个参数），则需要调用set_semvalue函数初始化信号并将message字符设置为传递给程序的参数的第一个字符，同时第一个启动的进程还负责信号量的删除工作。如果不删除信号量，它将继续在系统中存在，即使程序已经退出，它可能在你下次运行此程序时引发问题，而且信号量是一种有限的资源。

在main函数中调用semget来创建一个信号量，该函数将返回一个信号量标识符，保存于全局变量sem_id中，然后以后的函数就使用这个标识符来访问信号量。

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源文件为seml.c，代码如下：

#include <unistd.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <sys/stat.h>  
#include <fcntl.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <stdio.h>  
#include <string.h>  
#include <sys/sem.h>  
      
union semun  
{  
    int val;  
    struct semid_ds *buf;  
    unsigned short *arry;  
};  
      
static int sem_id = 0;  
      
static int set_semvalue();  
static void del_semvalue();  
static int semaphore_p();  
static int semaphore_v();  
      
int main(int argc, char *argv[])  
{  
    char message = 'X';  
    int i = 0;  
      
    //创建信号量  
    sem_id = semget((key_t)1234, 1, 0666 | IPC_CREAT);  
      
    if(argc > 1)  
    {  
        //程序第一次被调用，初始化信号量  
        if(!set_semvalue())  
        {  
            fprintf(stderr, "Failed to initialize semaphoren");  
            exit(EXIT_FAILURE);  
        }  
        //设置要输出到屏幕中的信息，即其参数的第一个字符  
        message = argv[1][0];  
        sleep(2);  
    }  
    for(i = 0; i < 10; ++i)  
    {  
        //进入临界区  
        if(!semaphore_p())  
            exit(EXIT_FAILURE);  
        //向屏幕中输出数据  
        printf("%c", message);  
        //清理缓冲区，然后休眠随机时间  
        fflush(stdout);  
        sleep(rand() % 3);  
        //离开临界区前再一次向屏幕输出数据  
        printf("%c", message);  
        fflush(stdout);  
        //离开临界区，休眠随机时间后继续循环  
        if(!semaphore_v())  
            exit(EXIT_FAILURE);  
        sleep(rand() % 2);  
    }  
      
    sleep(10);  
    printf("n%d - finishedn", getpid());  
      
    if(argc > 1)  
    {  
        //如果程序是第一次被调用，则在退出前删除信号量  
        sleep(3);  
        del_semvalue();  
    }  
    exit(EXIT_SUCCESS);  
}  
      
static int set_semvalue()  
{  
    //用于初始化信号量，在使用信号量前必须这样做  
    union semun sem_union;  
      
    sem_union.val = 1;  
    if(semctl(sem_id, 0, SETVAL, sem_union) == -1)  
        return 0;  
    return 1;  
}  
      
static void del_semvalue()  
{  
    //删除信号量  
    union semun sem_union;  
      
    if(semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, sem_union) == -1)  
        fprintf(stderr, "Failed to delete semaphoren");  
}  
      
static int semaphore_p()  
{  
    //对信号量做减1操作，即等待P（sv）  
    struct sembuf sem_b;  
    sem_b.sem_num = 0;  
    sem_b.sem_op = -1;//P()  
    sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;  
    if(semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)  
    {  
        fprintf(stderr, "semaphore_p failedn");  
        return 0;  
    }  
    return 1;  
}  
      
static int semaphore_v()  
{  
    //这是一个释放操作，它使信号量变为可用，即发送信号V（sv）  
    struct sembuf sem_b;  
    sem_b.sem_num = 0;  
    sem_b.sem_op = 1;//V()  
    sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;  
    if(semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)  
    {  
        fprintf(stderr, "semaphore_v failedn");  
        return 0;  
    }  
    return 1;  
}

（编辑：佛山站长网）

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