信号量(信号灯) -----//目的：实现共享内存的多个进程之间同步

目录

一、信号量的分类

二、P/V操作

三、信号量相关函数 

1、创建或获取信号量 

2、实现p/v操作

3、设置信号量的信息

概念 
    信号量(集)(semaphore)，也叫信号灯(集)。它是不同进程间或一个给定进程内部不同线程间同步的机制。

一、信号量的分类

    1》二值信号灯：
        值为0或1。与互斥锁类似，资源可用时值为1，不可用时值为0。

    2》计数信号灯：
      值在0到n之间。用来统计资代表源，其值可用资源数

二、P/V操作

    1》p操作 ---变红
       p操作也叫等待操作，是等待信号灯的值变为大于0，然后将其减1；
       
    2》V操作 ---变绿
        V操作也叫释放操作，用来唤醒等待资源的进程或者线程

三、信号量相关函数 

1、创建或获取信号量 

int semget(key_t key, int nsems, int semflg);
        //参数1 ----- key 
        //参数2 ----- 信号量集合中信号灯的个数
        //参数3 ----- 权限：信号灯集的访问权限，通常为IPC_CREAT | 0666
        //返回值 ---- 成功：信号量的ID，失败：-1
        
        例如： 

        int main(void)
        {
            key_t key;
            int sem_id;

            if((key = ftok("./",0xb)) < 0)
                perr("ftok");

            if((sem_id = semget(key,4,IPC_CREAT|0666)) < 0)
                perr("semget");

            return 0;
        }

  2、实现p/v操作 

int semop(int semid, struct sembuf *sops, size_t nsops);
         //参数1 ----- 信号量的ID 
         //参数2 ----- 结构体struct sembuf的指针 
        struct sembuf{
              unsigned short sem_num;  /* semaphore number 要操作的信号量的下标，从0开始 */
              short          sem_op;   /* semaphore operation 1-v操作 -1 --p操作，0 --等待，直到信号灯的值变成0 */
              short          sem_flg;  /* operation flags 一般为0,  IPC_NOWAIT,  SEM_UNDO */
        }
        //参数3 ----- 要操作的信号量的个数 
        //返回值----成功：0，失败：-1 
        
        //实现p操作

        void sem_p(int semid,unsigned short num,int nsops)
        {
            struct sembuf buf = {num,-1,0};
            if(semop(semid,&buf,nsops) < 0)
                perr("semop");
        }

        //实现V操作

        void sem_v(int semid,unsigned short num,int nsops)
        {
            struct sembuf buf = {num,1,0};
            if(semop(semid,&buf,nsops) < 0)
                perr("semop");
        }

   3、设置信号量的信息

 int semctl(int semid, int semnum, int cmd, ...);
         //参数1 ---- 信号量的ID 
         //参数2 ---- 要操作的信号量的编号
         //参数3 ---- 选项：
                        GETVAL：获取某个指定的信号灯的值
                        SETVAL：设置某个指定的信号灯的值
                        IPC_RMID：从系统中删除信号灯集合
                        SETALL： 设置所有的信号灯的值
        //变参 ----- 联合体： 
                         union semun {
                               int              val;    /* cmd为SETVAL，则使用val */
                               struct semid_ds *buf;    /* Buffer for IPC_STAT, IPC_SET */
                               unsigned short  *array;  /* cmd为 GETALL, SETALL 则使用array*/
                               struct seminfo  *__buf;  /* Buffer for IPC_INFO
                                                           (Linux-specific) */
                           };
        //返回值 ----成功：0，失败：-1
        
        例如：
        

        //给单个信号灯初始化
        void sem_init(int semid,int num,int value)
        {
            union semun un;
            un.val = value;
            if(semctl(semid,num,SETVAL,un) < 0)
                perr("semctl");
        }
        //给所有信号灯初始化
        void sem_init_all(int semid,int num,unsigned short *val_arr)
        {
            union semun un;
            un.array = val_arr;
            if(semctl(semid,num,SETVALL,un) < 0)
                perr("semctl");
        }