C语言信号量详解（小白也能掌握的多线程同步利器）

POSIX 信号量类型

在 Linux 系统中，POSIX信号量 分为两类：

1. 命名信号量（Named Semaphore）：可通过名字在不相关的进程间共享。
2. 未命名信号量（Unnamed Semaphore）：通常用于同一进程内的线程间同步，或通过共享内存用于相关进程。

实战：使用未命名信号量实现线程同步

下面是一个简单的 C 语言示例，演示如何使用未命名信号量控制两个线程对共享变量的访问：

#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>#include <unistd.h>sem_t sem;int shared_counter = 0;void* thread_func(void* arg) {    for (int i = 0; i < 5; i++) {        sem_wait(&sem); // P 操作：获取信号量        shared_counter++;        printf("Thread %ld: counter = %d\n", (long)arg, shared_counter);        sleep(1);        sem_post(&sem); // V 操作：释放信号量    }    return NULL;}int main() {    pthread_t t1, t2;    // 初始化未命名信号量，初始值为1（相当于互斥锁）    sem_init(&sem, 0, 1);    pthread_create(&t1, NULL, thread_func, (void*)1);    pthread_create(&t2, NULL, thread_func, (void*)2);    pthread_join(t1, NULL);    pthread_join(t2, NULL);    sem_destroy(&sem);    printf("Final counter value: %d\n", shared_counter);    return 0;}

编译时需链接 pthread 和 rt 库：

gcc -o semaphore_example semaphore.c -pthread

常见应用场景

在 C语言并发编程 中，信号量常用于以下场景：

• 限制同时访问数据库连接池的线程数
• 生产者-消费者模型中的缓冲区管理
• 控制对有限硬件资源（如打印机）的并发访问

小结

通过本教程，你已经掌握了 C语言信号量 的基本原理和使用方法。无论是 POSIX信号量 还是更高级的同步机制，理解信号量都是迈向高效、安全 C语言并发编程 的关键一步。动手实践上面的代码，你会对多线程同步有更直观的感受！