POSIX信号量与线程同步：PV原语详解

在"线程解析（四）"这篇文章中，作者曹忠明，作为华清远见嵌入式学院的讲师，深入讲解了线程控制的另一种重要手段——无名信号量sem（PV操作）。信号量是一种在多线程编程中用于同步和通信的工具，特别是在操作系统支持POSIX标准的情况下。PV操作的核心是P（Pend）和V（Signal）操作，其中P操作会检查信号量sem的资源数，如果非零，则执行，同时将sem减一；V操作则相反，增加sem的值并可能唤醒等待的线程。 文章首先介绍了POSIX提供的信号量初始化函数`sem_init()`，该函数接受三个参数：信号量指针`sem`、共享标志`pshared`（通常设为0，表示进程内线程共享）和信号量的初始值`value`。这个函数用于创建一个新的信号量，并设置其初始状态。 后续，文章详细列举了其他相关的信号量操作函数，如`sem_wait()`和`sem_trywait()`（相当于P操作，`sem_wait()`会阻塞直到信号量资源可用，而`sem_trywait()`不会阻塞），`sem_post()`（V操作，唤醒等待线程），`sem_getvalue()`（获取信号量当前值），以及`sem_destroy()`（销毁信号量）。 通过实例代码，作者展示了如何在C语言中实际应用这些函数，以管理和协调多个线程之间的访问，确保并发执行的正确性。信号量机制在避免资源竞争和死锁方面发挥着关键作用，是理解和掌握多线程编程中必不可少的概念。理解并熟练运用信号量，可以帮助开发者设计出高效且稳定的并发程序。