在C/C++ Linux中等待多个信号量而不进行忙等待

Question

在C/C++ Linux中等待多个信号量而不进行忙等待

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如果我有多个信号量，如何让进程阻塞直到至少有一个信号量可用？我知道可以使用忙等待循环来实现，例如：

// blocks until one of the semaphores in sems is free, returns
// index of semaphore that was available
int multiple_sem_wait(sem_t **sems, int num_sems) {
   while (true) {
      for (int i = 0; i < num_sems; ++i) {
         if (sem_trywait(sems[i]) == 0) {
            return i;
         }
      }
   }
}

但是有没有一种方法可以在不使用繁忙循环的情况下实现这一点？也许还有其他的IPC技术，除了信号量，我应该使用哪些？

谢谢。

- Switch

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不妨使用条件变量，而不是使用信号量？ - Jeff Mercado

2个回答

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使用多个独立的等待线程，例如：

每个线程都在一个单独的信号量上等待。
成功等待信号量后，任何给定的等待线程都会通过另一个信号量、条件变量或其他最方便的原语向想要“等待多个信号量”的线程发出信号。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

看起来这个“解决方案”要求你在使用它之前先解决问题。因此，现在等待线程需要等待多个“最方便的原语”全部变为已发信号，而不是多个信号量。似乎并没有更容易。 - Ben Voigt

不，它等待一个原语，任何一个单独的等待线程都可以发出信号。例如，线程A等待sem A，线程B等待sem B，线程C等待sem C，但是在成功时，任何一个线程都可以发布到sem X，这是主等待线程正在等待的。当然，在实际情况下，您可能希望使其更加精美，以便主等待者知道哪些线程成功了。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

哦，我被vhallac提到的WaitForMultipleObjects搞混了，它可以等待全部。等待任何一个很容易，只需使用select或poll即可。 - Ben Voigt

select和poll本身不能等待信号量。您可以使用管道将所有辅助线程与select/poll一起作为共享同步对象，但是它们在这种情况下比信号量慢10到1000倍... - R.. GitHub STOP HELPING ICE

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- vhallac · Accepted Answer

这里（developers.sun.com，通过Internet Archive）是Sun关于如何在Solaris中实现他们的WaitForMultipleObjects仿真的简短论文。基本思路是将一系列条件变量与句柄相关联（由互斥保护），并在句柄发出信号时同时发出所有条件变量的信号。每次调用仿真的WaitForMultipleObjects时，都会创建一个新的条件变量，并将其添加到您感兴趣的所有句柄列表中。在WaitForMultipleObjects仿真中，您会在条件变量上阻塞，并在唤醒时检查每个句柄。

之所以有条件变量列表（而不是单个条件变量），是因为您可能有两个线程在句柄上阻塞：线程1被阻塞在A和B上，线程2被阻塞在A和C上。发出B的信号不应唤醒线程2。由于每次调用WaitForMultipleObjects都会创建一个新的条件变量，在这种情况下，B和C将各自拥有一个不同的条件变量，而A则拥有两个条件变量。

如果您需要更详细的信息，您需要阅读文章本身。