是否有允许等待多个资源的内置信号量结构？

Question

我希望一次能够 wait/post 多个资源。是否有允许这样做的内置 C 结构和接口？

目前我正在使用semaphore.h但是这个接口有一个限制，它一次只能请求一个资源。

我可以这样做：

for (int i = 0; i < resources; i++)
    sem_wait(my_sem);

但如果resources很大，这会很耗时，我还需要在此之前添加另一个锁，以确保请求者优先于可能正在请求资源的其他线程。它最终看起来像这样：

sem_wait(my_lock);
for (int i = 0; i < resources; i++)
    sem_wait(my_sem);
sem_post(my_lock);

更不用说需要进行的额外错误检查了。

我希望能够做的是这样的事情：

sem_wait(my_lock, resources);

这将简单地等到所有资源都可用，然后 return 在按请求的资源数量递减信号量之后。我觉得我前段时间看到过类似的东西，但似乎无法理解。

Answer 1

您目前正在使用 POSIX 信号量。它们不直接提供以原子方式将信号量值更改超过 1 的可能性，除非创建新的信号量。

System V 信号量 (semget / semctl / semop) 通常被认为较差，但它们确实具有 POSIX 风格所缺乏的一些功能，而这是其中之一。具体来说，您可以使用 semop() 来 原子地 从信号量的值中扣除任何正数，阻塞直到可以在不将值减少到零以下的情况下完成。

但 System V IPC 总的来说已经够麻烦了，我建议改为设置一个共享变量来表示当前可用资源的数量，并使用互斥锁 + 条件变量而不是信号量。那看起来像这样：

unsigned resources_available = ALL_RESOURCES;
pthread_mutex_t resource_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t resource_cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

// ...

int acquire_resources(unsigned resources_wanted) {
    int result;

    // ...

    result = pthread_mutex_lock(resource_mutex);
    // handle errors ...
    while (resources_available < resources_wanted) {
        result = pthread_cond_wait(resource_cv, resource_mutex);
        // handle errors ...
    }
    resources_available -= resources_wanted;
    result = pthread_mutex_unlock(resource_mutex);
    // ...
}

int release_resources(unsigned resources_released) {
    int result;

    // ...

    result = pthread_mutex_lock(resource_mutex);
    // handle errors ...
    resources_available += resources_released;
    result = pthread_cond_broadcast(resource_cv);
    // handle errors ...
    result = pthread_mutex_unlock(resource_mutex);
    // ...
}

是否有允许等待多个资源的内置信号量结构？

Is there a built-in semaphore structure that allows for waiting on more than one resource?

c

semaphore