POSIX信号量完全指南（Linux进程同步与通信教程）

欢迎来到Linux POSIX信号量教程！无论你是编程新手还是经验丰富的开发者，本教程将带你深入理解POSIX信号量在Linux系统中的作用和使用方法。信号量是操作系统中用于同步进程或线程的关键机制，能有效避免资源竞争和数据不一致问题。

什么是POSIX信号量？

POSIX信号量是遵循POSIX标准的一种同步原语，用于控制多个进程或线程对共享资源的访问。它本质上是一个计数器，通过wait（等待）和post（发送）操作来管理资源。在Linux进程同步中，信号量广泛应用于多进程、多线程环境，确保程序正确运行。

POSIX信号量的类型

POSIX信号量分为两种：命名信号量和未命名信号量。命名信号量可用于不相关进程间的同步，通过文件系统路径访问；未命名信号量通常用于同一进程内的线程同步，或相关进程间（如父子进程）共享内存。

POSIX信号量完全指南（Linux进程同步与通信教程） POSIX信号量 Linux进程同步信号量函数多线程编程第1张

常用信号量函数

掌握信号量函数是使用POSIX信号量的基础。以下是核心函数：

sem_open()：打开或创建命名信号量。
sem_wait()：减少信号量值，如果值为0则阻塞。
sem_post()：增加信号量值，唤醒等待的进程或线程。
sem_close()：关闭信号量。
sem_unlink()：删除命名信号量。

这些函数通过C语言头文件调用，是多线程编程中不可或缺的工具。

简单示例：使用POSIX信号量同步进程

以下是一个简单示例，展示如何用命名信号量同步两个进程：

#include #include #include #include int main() {    sem_t *sem = sem_open("/my_semaphore", O_CREAT, 0644, 1); // 初始化信号量为1    if (sem == SEM_FAILED) {        perror("sem_open failed");        return 1;    }        sem_wait(sem); // 等待信号量    printf("Critical section: Process accessing shared resource.");    sleep(2); // 模拟资源使用    sem_post(sem); // 释放信号量        sem_close(sem);    sem_unlink("/my_semaphore"); // 清理信号量    return 0;}

这个例子中，信号量确保只有一个进程能进入临界区，防止并发问题。通过学习和实践，你可以将POSIX信号量应用到更复杂的Linux进程同步场景中。