基于POSIX的信號量的生產者消費者模型

       信號量和Mutex類似，表示可用資源的數量，和Mutex不同的是，這個數量可以大于1，即如果信號量描述的資源數目是1時，此時的信號量和互斥鎖相同。

       下面我們看看POSIX semaphore庫函數，它既可以用于同一進程的線程間同步，也可以用于不同進程間的同步。

       1. int sem_init（sem_t *sem，int pshared，unsigned int value）

           我們可以用此函數來創建一個未命名的信號量，pshared參數表明是否在多個進程中使用信號量，如果是，將其設置為非0 值，value參數制定了信號量的初始值。

       2.int sem_destroy（sem_t *sem）

          當我們對未命名的信號量使用已完成時，可以調用sem_destroy函數丟棄它。調用sem_destroy后，不能再使用任何帶有sem的信號量函數，除非通過調用sem_init重新初始化它。

       3.int sem_wait（sem_t *sem）

          int sem_trywait（sem_t *sem）

         我們可以使用sem_wait或者sem_trywait函數來實現信號量的減1操作。使用sem_wait函數時，如果信號量計數是0，就會發生阻塞。直到成功使信號量減1或者被信號中斷時才返回。可以使用sem_trywait來避免阻塞。調用sem_trywait時，如果信號量是0，則不會阻塞，而是會返回-1，并將errno置為EAGAIN.

       4.int sem_post（sem_t *sem）

          我們可以調用它是信號量增1.

下面我們來看一段基于信號量的生產者消費者模型：

   #include <stdio.h>
   #include <stdlib.h>
   #include <pthread.h>
   #include <semaphore.h>
   
   #define _SIZE_ 20
   int buf[_SIZE_];
   sem_t blank;
   sem_t data;
  
  void *product(void *arg)
  {
      int index=0;
      int count=0;
      while(1)
      {
          sem_wait(&blank);//P
          buf[index]=count++;
          sleep(2);
          sem_post(&data);//V
          index++;
          index %= _SIZE_;
      }
  }
  
  void *consumer(void *arg)
  {
      int index=0;
      int count=0;
      while(1)
      {
          sem_wait(&data);
          count=buf[index];                                                                                                                                           
          printf("consumer data:%d\n",count);
          sem_post(&blank);
          index++;

          index %= _SIZE_;
      }
  }
                                                                                                                                                           
  int main()
  {
      sem_init(&blank,0,_SIZE_);
      sem_init(&data,0,0);
  
      pthread_t tid1,tid2;
      pthread_create(&tid1,NULL,product,NULL);
      pthread_create(&tid2,NULL,consumer,NULL);
  
      pthread_join(tid1,NULL);
      pthread_join(tid2,NULL);
  
      sem_destroy(&blank);
      sem_destroy(&data);
      return 0;
  }

運行結果如下：

我們可以看到消費者在不停的消費生產者生產的數據、、、、、