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多线程--sem_wait(sem)特殊用法

news 2025/7/18 7:14:32

1一般用法

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>sem_t sem;
int shared_data = 0; // 共享资源void *thread_func(void *arg) {// 获取信号量（P操作）：进入临界区sem_wait(&sem);// 临界区操作shared_data++;printf("线程 %d：shared_data = %d\n", *((int*)arg), shared_data);// 释放信号量（V操作）：离开临界区sem_post(&sem);return NULL;
}int main() {pthread_t tid1, tid2;int id1 = 1, id2 = 2;// 初始化二进制信号量（初始值1）sem_init(&sem, 0, 1);// 创建两个线程pthread_create(&tid1, NULL, thread_func, &id1);pthread_create(&tid2, NULL, thread_func, &id2);// 等待线程结束pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);// 销毁信号量sem_destroy(&sem);return 0;
}

2. 合理场景：主线程等待子线程完成初始化

若主线程需要等待子线程完成某些初始化操作后再继续执行，可在 main 中调用 sem_wait 阻塞等待，子线程初始化完成后调用 sem_post 唤醒主线程。

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>sem_t sem;// 子线程：完成初始化后释放信号量
void *init_thread(void *arg) {printf("子线程：正在初始化...\n");// 模拟初始化操作sleep(2);printf("子线程：初始化完成\n");// 释放信号量，唤醒主线程sem_post(&sem);return NULL;
}int main() {pthread_t tid;// 初始化信号量，初始值为0（主线程会先阻塞）sem_init(&sem, 0, 0);// 创建子线程执行初始化pthread_create(&tid, NULL, init_thread, NULL);// 主线程等待初始化完成（此时信号量为0，主线程阻塞）printf("主线程：等待初始化...\n");sem_wait(&sem);  // 放在main函数中，阻塞等待子线程唤醒// 初始化完成后，主线程继续执行printf("主线程：开始执行后续逻辑\n");pthread_join(tid, NULL);sem_destroy(&sem);return 0;
}

3 特殊场景：主线程控制子线程的并发数量

若主线程负责创建多个子线程，并通过信号量限制同时运行的子线程数量，sem_wait 可放在主线程的创建循环中。

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>#define MAX_CONCURRENT 2
sem_t sem;void *worker(void *arg) {int id = *(int*)arg;printf("线程 %d：开始工作\n", id);sleep(1);  // 模拟工作printf("线程 %d：工作结束\n", id);sem_post(&sem);  // 释放信号量，允许主线程创建新线程return NULL;
}int main() {sem_init(&sem, 0, MAX_CONCURRENT);  // 初始值2，最多2个线程同时运行pthread_t tids[5];int ids[5] = {1,2,3,4,5};for (int i = 0; i < 5; i++) {sem_wait(&sem);  // 主线程等待信号量（控制并发）pthread_create(&tids[i], NULL, worker, &ids[i]);}// 等待所有线程结束for (int i = 0; i < 5; i++) {pthread_join(tids[i], NULL);}sem_destroy(&sem);return 0;
}