c - 如何在 C 中的共享内存中创建信号量？

Question

我的任务是创建两个不同的 C 文件，然后使用信号量进行进程同步(我同时运行两个 C 文件)。

我主要关心的是:如果我想访问两个进程(C 文件的可执行文件)中的信号量，我需要在共享内存中创建信号量。我还需要创建二进制信号量。

因为这是我的第一个程序，有人可以建议如何开始吗？

我能够创建和使用共享内存，在线程中使用信号量。我在YouTube上看了一些讲座也没有找到合适的解决方案。

Answer 1

跨进程信号量是操作系统特定的操作。

这些共享中的大部分内容是您通过一个虚拟路径在一个进程中创建信号量，该路径被称为信号量的名称。如果权限设置正确，您可以使用相同的虚拟路径打开另一个进程中的信号量。这些虚拟路径通常不是真正的文件系统路径，即使它们看起来很熟悉。

在基于 POSIX/System V 的系统上，您通常有两个选择。 this answer 中很好地解释了这两个选项之间的差异。 .

System V 信号量

这些是基于路径的信号量，可以通过 semget() 获得:

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>    
#include <sys/sem.h>

int sem;
int sem_id = 1;
key_t key;

key = ftok("/virtualpathtosemaphore", 1);
// create a new semaphore
sem = semget(key, 1, IPC_CREAT);
// use sem = semget(key, 1, 0); to attach to an existing semaphore
// flags also contain access rights, to take care to set them appropriately

// increment semaphore
struct sembuf semopinc = {
  .sem_num = 0,
  .sem_op = 1,
  .sem_flg = 0
};    
semop(sem, &semopinc, 1);

/* decrement semaphore, may block */
struct sembuf semopdec = {
  .sem_num = 0,
  .sem_op = -1,
  .sem_flg = 0
};   
semop(sem, &semopdec, 1);

请注意，清理信号量很重要，因为 System V 信号量会一直存在，直到明确取消链接。当一个进程在没有清理其信号量的情况下崩溃时，这是一个问题(例如，FreeBSD 附带一个实用程序 ipcrm 可以删除悬空的 System V IPC 对象)。

POSIX 信号量

这些实际上没有得到广泛实现，因此请检查您的内核是否支持它们。这些的命名版本是通过sem_open()获得的.

#include <semaphore.h>

sem_t *sem;
sem = sem_open("/nameofsemaphore", O_CREAT, permissions, 0);
// use sem = sem_open("/nameofsemaphore", 0) to open an existing semaphore

/* increment semaphore */
sem_post(sem);

/* decrement semaphore */
sem_wait(sem);

编辑:命名的 POSIX 信号量需要使用 sem_destroy() 和 sem_unlink() 销毁和取消链接。未命名的信号量(从 sem_init() 获得)在最后一次关闭时被销毁。请注意，取消链接一个打开的信号量是保存的，它将在最后一次关闭时被销毁。

window

Windows 有自己的信号量 API:信号量由 CreateSemaphore() 创建.

Windows 使用与 POSIX 相同的命名技巧，但命名空间约定不同。

HANDLE hSem;
hSem = CreateSemaphore(NULL, 0, LONG_MAX, _T("Local\\PathToMySemaphore");

// Use OpenSemaphore() to attach to an existing semaphore

// increment semaphore:
ReleaseSemaphore(hSem, 1, NULL);

// decrement semaphore
WaitForSingleObject(hSem, 0);

在改编上述示例时不要忘记添加错误检查。另请注意，我故意忽略权限以简化代码。不要忘记添加相关标志。

除此之外，您还可以(在真正的信号量出现之前通常这样做)滥用文件锁作为二进制互斥锁的一种形式。