对C++互斥锁和条件变量的封装实现信号量

对C++互斥锁和条件变量的封装实现信号量

对C++互斥锁和条件变量的封装实现信号量

• 1. 源码奉上
• 2. 示例
• • 2.1 源码如下：
  • 2.2 分析：

1. 源码奉上

Sem_thread.h：

#pragma once
#include
#include
#include

using namespace std;

class Sem_thread
{
private:
	//信号量的值，大于0表示该类资源还有_count个，无陷入阻塞的线程；反之则有|_count|个线程陷入阻塞
	long _count; 
	//互斥锁mutex；用于对临界资源的互斥访问
	std::mutex _mutex;
	//条件变量；用于将线程挂起、唤醒
	std::condition_variable _cond;
public:
		//构造函数——初始化该信号量对象的值，默认为0
	Sem_thread(int count=0)
		:_count(count)
	{	}

	//P *** 作
	void P()
	{
		unique_lock ulock(_mutex);
		//P *** 作后，若此时信号量的的值 < 0 即表示此时无该类资源，此线程陷入阻塞挂在等待队列
		if (--_count < 0)
		{
			//wait()两步:	1.阻塞当前线程	2.释放锁unlock
			_cond.wait(ulock);
		}
	}

	//V操作
	void V()
	{
		unique_lock ulock(_mutex);
		//v *** 作后，若此时信号量的的值 <= 0 即表示此时有进程陷入阻塞挂在等待队列，故唤醒一个
		if (++_count <= 0)
		{
			_cond.notify_one();
		}
	}
};

2. 示例 2.1 源码如下：

三个线程分别打印A、B、 C； 现要求必须按照ABCABCABC……这样的顺序打印（这里以打印5组为例）

#include"Sem_thread.h"
#include

Sem_thread SemA(1);
Sem_thread SemB;
Sem_thread SemC;
void Show_A()
{
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		SemA.P();
		cout << "A  ";
		SemB.V();
	}
}

void Show_B()
{
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		SemB.P();
		cout << "B  ";
		SemC.V();
	}
}

void Show_C()
{
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		SemC.P();
		cout << "C" << endl;
		SemA.V();
	}
}

int main()
{
	thread tha(Show_A);
	thread thb(Show_B);
	thread thc(Show_C);

	tha.join();
	thb.join();
	thc.join();

	return 0;
}

2.2 分析：