［linux basic 基础］----同步信号量

直接使用一个共享变量，来是两个线程之间进行切换是非常笨拙而且没有效率的；
信号量--
互斥量--
这两者是相互通过对方来实现的；
比如，如果想控制某一时刻只有一个线程可以访问一些共享内存，使用互斥量要自然一些；
   但是控制一组相同的对下的访问时，比如同5条可用的电话线中分配1条给某个可用的线程，那么使用计数信号量；
-------------------------------------

信号量，是一个特殊类型的变量，它可以被增加或减少，但对其的关键访问被保证是原子操作，及时一个多线程程序也是如比；
   意味着如果两个（更多）的现场试图改变一个信号量的值，系统保证所有的操作都将一次进行
信号量，二进制信号量只有0／1两种取值，还有一种更通用的信号量--计数信号量；
信号量函数的名字以sem_开头，而不像大多数线程函数那样以pthread_开头
基本信号量函数有四个：
---
#include<semaphore.h>
int sem_init(sem_t *sem,int psthared, unsigned int value);
信号量通过这个函数来创建，由sem指向的信号量对象，设置他的共享参数，给一个初始的整数值
psthared，控制信号量的类型，其值为0，表示这个信号量是当前进程的局部信号量，否则该信号量可以在多个进程见共享
---
#include <semaphore.h>
int sem_wait(sem_t *sem);
wait函数将信号量的减到1，但是会等到新好两有个非零值才会开始减法操作；
如果对为0的信号量调用sem_wait函数，函数会等待，知道其他线程增加了该信号量的值使其！=0；

---
#include <semaphore.h>
int sem_post(sem_t *sem);
post函数作用是以原子操作的方式将信号量的值+1；
    描述：”在单个函数中就能原子化地进行测试和设置“的能力很有价值；
---
sem_trywait()是sem_wait的非阻塞版本
以一个信号量指针为参数，清理该信号量拥有的所有资源，如果企图清理信号量正被一个线程等待，返回一个错误
---
#include <semaphore.h>
int sem_destroy(sem_t *sem);


==============
例子；

/*************************************************************************
    > File Name: thread3.c
    > Author: 
    > Mail: 
    > Created Time: 2016年03月27日 星期日 10时01分36秒
 ************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>

void *thread_function(void *arg);
sem_t bin_sem;

#define WORK_SIZE 1024
char work_area[WORK_SIZE];

int main(){
    int res;
    pthread_t a_thread;
    void *thread_result;

    res = sem_init(&bin_sem,0,0);
    if(res != 0){
        perror("semaphore initialization failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    res = pthread_create(&a_thread,NULL,thread_function,NULL);
    if(res!=0){
        perror("thread creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }else{
        printf("thread creation successful
");
    }

    printf("input some text, Enter 'end' to finish
");
    while(strncmp("end",work_area,3) != 0){
        fgets(work_area,WORK_SIZE,stdin);
        int res = sem_post(&bin_sem);
        if(res != 0){
            printf("sem_post failed
");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }else{
            printf("sem_post seccussful,bin_sem = 
");
        }
    }

    printf("
Waiting for thread to finish...
");
    res = pthread_join(a_thread, &thread_result);
    if(res!=0){
        perror("thread join failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("thread joined
");
    sem_destroy(&bin_sem);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}


void *thread_function(void *arg){
    printf("begin thread_function
");
    int w = sem_wait(&bin_sem);
    if(w != 0){
        printf("sem_wait_1 failed
");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }else{
        printf("sem_wait_1 seccussful
");
    }

    while(strncmp("end",work_area,3) != 0){
        printf("you input %d characters
",strlen(work_area)-1);
        sem_wait(&bin_sem);
    }
    printf("----
");
    pthread_exit(NULL);
}

编译方法:

lizhen@lizhen:~/basic$ cc -D_REENTANT thread3.c -o thread3 -lpthread
thread3.c: In function ‘thread_function’:
thread3.c:76:9: warning: format ‘%d’ expects argument of type ‘int’, but argument 2 has type ‘size_t’ [-Wformat=]
         printf("you input %d characters
",strlen(work_area)-1);
         ^
lizhen@lizhen:~/basic$ 

运行情况：

[code=c]
lizhen@lizhen:~/basic$ ./thread3 
thread creation successful
input some text, Enter 'end' to finish
begin thread_function
kl
sem_post seccussful,bin_sem = 
sem_wait_1 seccussful
you input 2 characters
end
sem_post seccussful,bin_sem = 
----

代码分析：

为什么不能看到thread_function 线程函数返回，接着执行main（）主线程的结尾部分；而是好像一直等待什么？？
这是一个信号量同步的问题，
main（）接受输入，
当输入的字符串不是“end”时，thread_function（）计算字符串的长度并输出
，利用信号量bin_sem来控制main（）与thread_function()的执行；
=====================
结论，我自己找到问题所在了，
因为在main（）中，while判断中，strcmp(“end”，“work_area”,3) !=0 中，
work_area不应该加双引号的，
main（）中，while（）循环会一直执行下去，接受fgets（）输入，sem_post(&bin_sem)；
thread_function（）线程中的while开始执行，当work_area不是“end”时打印字符串的长度；当work_area是“end”的时候跳出while（）循环，执行pthread_exit(NULL);线程结束
但是main中的while（）会一直循环下去的，因为它的判断条件一直“为真”，会一直等待输入，对信号量执行sem_post(&bin_sem);