C语言编写一个程序，使用信号量（semaphore）实现3个进程对共享资源的互斥访问

在C语言中，我们可以使用POSIX库中的 semaphore（信号量）来控制多个进程对共享资源的互斥访问。信号量是一种同步原语，用于协调并发操作，它有两个基本操作：P操作（wait，等待）和V操作（signal，唤醒）。下面是一个简单的例子，展示了如何创建3个进程共享一个资源，并通过信号量实现互斥访问：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

#define SEMAPHORE 1 // 共享资源的数量

sem_t sem; // 创建一个信号量

void* process(void *arg) {
    int id = (int)arg;
    while(1) {
        printf("Process %d trying to access the resource...\n", id);
        sem_wait(&sem); // P操作：获取锁，阻塞直到信号量为正
        printf("Process %d acquired the lock, accessing the resource...\n", id);
        // 这里假设每个进程需要花费一些时间处理资源
        sleep(id);
        printf("Process %d releasing the resource...\n", id);
        sem_post(&sem); // V操作：释放锁，唤醒等待者
    }
}

int main() {
    if (sem_init(&sem, 0, SEMAPHORE) != 0) {
        perror("Semaphore initialization failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    pthread_t pids[3]; // 创建进程数组
    for(int i=0; i<3; i++) {
        pthread_create(&pids[i], NULL, process, (void*)i);
    }

    for(int i=0; i<3; i++) {
        pthread_join(pids[i], NULL);
    }

    sem_destroy(&sem); // 销毁信号量
    return 0;
}

在这个示例中，我们创建了一个信号量`sem`，初始化值为1。三个进程分别尝试访问资源，每次访问前会先通过`sem_wait`等待，获取到资源后执行任务，完成后通过`sem_post`释放资源并唤醒下一个等待者。