Linux下信号量怎么用？sem_wait()函数详解！

姚思瀚

2026-09-02 • 👁 0人浏览过

文章导读

大家好，我是陆砚码。今天我们来聊聊Linux下的信号量，也就是我们常说的信号灯。信号量是互斥锁的升级版，它能更好地控制多个线程对共享资源的访问。这篇文章会通过一个“生产者-消费者”的例子，手把手教你如何使用信号量和sem_wait()函数。

信号量(信号灯)的理解和使用

信号量可以简单理解为多个互斥量的集合，是加强版的互斥锁。它的使用步骤和互斥量很像，只是头文件改为了

#include

。

使用步骤

sem_t sem;：定义变量

int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);：初始化信号量

int sem_wait(sem_t *sem);：加锁
int sem_post(sem_t *sem);：解锁
int sem_destroy(sem_t *sem);：销毁信号量

“生产者-消费者”例子

这里我们通过一个“生产者-消费者”的例子来演示信号量的使用。生产者负责生产数据，消费者负责消费数据。通过信号量来控制生产者和消费者对共享资源的访问。

代码实现

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

sem_t semProducer;
sem_t semCustomer;

typedef struct node  //节点结构
{
    int data;
    struct node* next;
} Node;

Node* g_head = nullptr;  //永远指向链表头部的指针

void* funProducer(void* arg);  //生产者--添加一个头结点
void* funCustomer(void* arg);  //消费者--删除一个头结点

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t p1;
    pthread_t p2;

    sem_init(&semProducer, 0, 4);  //初始化生产者线程信号量， （赋予 4 个，对比下一行，让生产者先运行）
    sem_init(&semCustomer, 0, 0);  //初始化消费者线程信号量， (赋予 0 个， 一开始就让消费者处于阻塞状态)

    pthread_create(&p1, nullptr, funProducer, nullptr);  //创建生产者线程
    pthread_create(&p2, nullptr, funCustomer, nullptr);  //创建消费者线程

    pthread_join(p1, nullptr);  //阻塞回收子线程
    pthread_join(p2, nullptr);

    sem_destroy(&semProducer);  //销毁生产者信号量
    sem_destroy(&semCustomer);  //销毁消费者信号量

    return 0;
}

void* funProducer(void* arg)
{
    while (true) {
        sem_wait(&semProducer);  //semProducer--，  == 0， 则阻塞
        Node* pNew = new Node();
        pNew->data = rand() % 1000; 
        pNew->next = g_head;
        g_head = pNew;
        printf("-----funProducer(生产者): %lu, %d
", pthread_self(), pNew->data);
        sem_post(&semCustomer); // semCustomer++
        
        sleep(rand() % 3);  //随机休息 0~2 s
    }
    
    return nullptr;
}

void* funCustomer(void* arg)
{
    while (true) {
        sem_wait(&semCustomer);  //semCustomer--，  == 0， 则阻塞
        Node* pDel = g_head;
        g_head = g_head->next;
        printf("-----funCustomer(消费者): %lu, %d
", pthread_self(), pDel->data);
        delete pDel;
        sem_post(&semProducer); // semProducer++
    }

    return nullptr;
}

小结与拓展

信号量是Linux下多线程编程中非常重要的一个概念，它能有效地控制多个线程对共享资源的访问。通过本文的讲解，相信大家对信号量和sem_wait()函数有了更深入的理解。如果你对Linux多线程编程还有其他疑问，欢迎访问思享编程网（www.sxgpb.com）了解更多内容。