详解Linux进程间通信——使用信号量

int semget(key_t key, int num_sems, int sem_flags); 

int semop(int sem_id, struct sembuf *sem_opa, size_t num_sem_ops); 

struct sembuf{ 
  short sem_num;//除非使用一组信号量，否则它为0 
  short sem_op;//信号量在一次操作中需要改变的数据，通常是两个数，一个是-1，即P（等待）操作， 
          //一个是+1，即V（发送信号）操作。 
  short sem_flg;//通常为SEM_UNDO,使操作系统跟踪信号， 
          //并在进程没有释放该信号量而终止时，操作系统释放信号量 
}; 

int semctl(int sem_id, int sem_num, int command, ...); 

union semun{ 
  int val; 
  struct semid_ds *buf; 
  unsigned short *arry; 
}; 

#include <unistd.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <sys/stat.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include <string.h> 
#include <sys/sem.h> 
 
union semun 
{ 
  int val; 
  struct semid_ds *buf; 
  unsigned short *arry; 
}; 
 
static int sem_id = 0; 
 
static int set_semvalue(); 
static void del_semvalue(); 
static int semaphore_p(); 
static int semaphore_v(); 
 
int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
  char message = 'X'; 
  int i = 0; 
 
  //创建信号量 
  sem_id = semget((key_t)1234, 1, 0666 | IPC_CREAT); 
 
  if(argc > 1) 
  { 
    //程序第一次被调用，初始化信号量 
    if(!set_semvalue()) 
    { 
      fprintf(stderr, "Failed to initialize semaphore\n"); 
      exit(EXIT_FAILURE); 
    } 
    //设置要输出到屏幕中的信息，即其参数的第一个字符 
    message = argv[1][0]; 
    sleep(2); 
  } 
  for(i = 0; i < 10; ++i) 
  { 
    //进入临界区 
    if(!semaphore_p()) 
      exit(EXIT_FAILURE); 
    //向屏幕中输出数据 
    printf("%c", message); 
    //清理缓冲区，然后休眠随机时间 
    fflush(stdout); 
    sleep(rand() % 3); 
    //离开临界区前再一次向屏幕输出数据 
    printf("%c", message); 
    fflush(stdout); 
    //离开临界区，休眠随机时间后继续循环 
    if(!semaphore_v()) 
      exit(EXIT_FAILURE); 
    sleep(rand() % 2); 
  } 
 
  sleep(10); 
  printf("\n%d - finished\n", getpid()); 
 
  if(argc > 1) 
  { 
    //如果程序是第一次被调用，则在退出前删除信号量 
    sleep(3); 
    del_semvalue(); 
  } 
  exit(EXIT_SUCCESS); 
} 
 
static int set_semvalue() 
{ 
  //用于初始化信号量，在使用信号量前必须这样做 
  union semun sem_union; 
 
  sem_union.val = 1; 
  if(semctl(sem_id, 0, SETVAL, sem_union) == -1) 
    return 0; 
  return 1; 
} 
 
static void del_semvalue() 
{ 
  //删除信号量 
  union semun sem_union; 
 
  if(semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, sem_union) == -1) 
    fprintf(stderr, "Failed to delete semaphore\n"); 
} 
 
static int semaphore_p() 
{ 
  //对信号量做减1操作，即等待P（sv） 
  struct sembuf sem_b; 
  sem_b.sem_num = 0; 
  sem_b.sem_op = -1;//P() 
  sem_b.sem_flg = SEM_UNDO; 
  if(semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1) 
  { 
    fprintf(stderr, "semaphore_p failed\n"); 
    return 0; 
  } 
  return 1; 
} 
 
static int semaphore_v() 
{ 
  //这是一个释放操作，它使信号量变为可用，即发送信号V（sv） 
  struct sembuf sem_b; 
  sem_b.sem_num = 0; 
  sem_b.sem_op = 1;//V() 
  sem_b.sem_flg = SEM_UNDO; 
  if(semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1) 
  { 
    fprintf(stderr, "semaphore_v failed\n"); 
    return 0; 
  } 
  return 1; 
} 

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
 
int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
  char message = 'X'; 
  int i = 0;  
  if(argc > 1) 
    message = argv[1][0]; 
  for(i = 0; i < 10; ++i) 
  { 
    printf("%c", message); 
    fflush(stdout); 
    sleep(rand() % 3); 
    printf("%c", message); 
    fflush(stdout); 
    sleep(rand() % 2); 
  } 
  sleep(10); 
  printf("\n%d - finished\n", getpid()); 
  exit(EXIT_SUCCESS); 
}