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来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/05/03 09:09:56
本例示范Linux信号量的基本用法。该范例使用了两个线程分别对一个公用队列进行入队和出队操作,并用信号量进行控制,当队列空时出队操作可以被阻塞,当队列满时入队操作可以被阻塞。
主要用到的信号量函数有:sem_init:初始化信号量sem_t,初始化的时候可以指定信号量的初始值,以及是否可以在多进程间共享。sem_wait:一直阻塞等待直到信号量>0。sem_timedwait:阻塞等待若干时间直到信号量>0。sem_post:使信号量加1。sem_destroy:释放信号量。和sem_init对应。关于各函数的具体参数请用man查看。如man sem_init可查看该函数的帮助。
//--------------------------msgdequeue.h开始-------------------------------------//实现可控队列#ifndef MSGDEQUEUE_H#define MSGDEQUEUE_H#include "tmutex.h"#include #include #include #include #include using namespace std;templateclass CMessageDequeue...{public:CMessageDequeue(size_t MaxSize) : m_MaxSize( MaxSize )...{sem_init( &m_enques,0, m_MaxSize ); //入队信号量初始化为MaxSize,最多可容纳MaxSize各元素sem_init( &m_deques,0,0 ); //队列刚开始为空,出队信号量初始为0}~CMessageDequeue()...{sem_destroy(&m_enques);sem_destroy(&m_deques);}int sem_wait_i( sem_t *psem, int mswait )...{//等待信号量变成>0,mswait为等待时间,若mswait<0则无穷等待,否则等待若干mswait毫秒。if( mswait < 0 )...{int rv = 0;while( ((rv = sem_wait(psem) ) != 0 ) && (errno == EINTR) ); //等待信号量,errno==EINTR屏蔽其他信号事件引起的等待中断return rv;}else...{timespec ts;clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts ); //获取当前时间ts.tv_sec += (mswait / 1000 ); //加上等待时间的秒数ts.tv_nsec += ( mswait % 1000 ) * 1000; //加上等待时间纳秒数int rv = 0;while( ((rv=sem_timedwait( psem, &ts ))!=0) && (errno ==EINTR) ); //等待信号量,errno==EINTR屏蔽其他信号事件引起的等待中断return rv;}}bool push_back( const T &item, int mswait = -1 )...{ //等待mswait毫秒直到将item插入队列,mswait为-1则一直等待if( -1 == sem_wait_i( &m_enques, mswait ))...{return false;}//AUTO_GUARD:定界加锁,见Linux多线程及临界区编程例解的tmutex.h文件定义。AUTO_GUARD( g, MUTEX_TYPE, m_lock );try...{m_data.push_back( item );cout << "push " << item << endl;sem_post( &m_deques );return true;}catch(...)...{return false;}}bool pop_front( T &item, bool bpop = true, int mswait = -1 )...{ //等待mswait毫秒直到从队列取出元素,mswait为-1则一直等待if( -1 == sem_wait_i( &m_deques, mswait ) )...{return false;}//AUTO_GUARD:定界加锁,见Linux多线程及临界区编程例解的tmutex.h文件定义。AUTO_GUARD( g, MUTEX_TYPE, m_lock );try...{item = m_data.front();if( bpop )...{m_data.pop_front();cout << "pop " << item << endl;}sem_post( &m_enques );return true;}catch(...)...{return false;}}inline size_t size()...{return m_data.size();}private:MUTEX_TYPE m_lock;deque m_data;size_t m_MaxSize;sem_t m_enques;sem_t m_deques;};#endif//--------------------------msgdequeue.h结束-------------------------------------//--------------------------test.cpp开始-------------------------------------//主程序文件#include "msgdequeue.h"#include #include using namespace std;CMessageDequeue qq(5);void *get_thread(void *parg);void *put_thread(void *parg);void *get_thread(void *parg)...{while(true)...{int a = -1;if( !qq.pop_front( a,true, 1000 ) )...{cout << "pop failed. size=" << qq.size() << endl;}}return NULL;}void *put_thread(void *parg)...{for(int i=1; i<=30; i++)...{qq.push_back( i, -1 );}return NULL;}int main()...{pthread_t pget,pput;pthread_create( &pget,NULL,get_thread,NULL);pthread_create( &pput, NULL, put_thread,NULL);pthread_join( pget,NULL );pthread_join( pput,NULL );return 0;}//--------------------------test.cpp结束-------------------------------------
编译程序:g++ msgdequeue.h test.cpp -lpthread -lrt -o test -lpthread链接pthread库。-ltr链接clock_gettime函数相关库。
编译后生成可执行文件test。输入./test执行程序。
线程get_thread每隔1000毫秒从队列取元素,线程put_thread将30个元素依次入队。两个线程模拟两条入队和出队的流水线。因我们在CMessageDequeueqq(5)处定义了队列最多可容纳5个元素,入队线程每入队到队列元素满5个后需阻塞等待出队线程将队列元素出队才能继续。测试时可调整队列可容纳最大元素个数来观察运行效果。