POSIX信号量：同步问题

Question

我在使用Posix信号量进行同步时遇到了问题。这是我写的代码：

sem_t *sem1, *sem2;

void* test1() {
    int rv;

    while(1) {
        rv = sem_wait(sem1);
        printf("sem_wait(&sem1) = %d\n",rv);
        printf("test1\n");

        rv = sem_post(sem2);
        printf("sem_post(&sem2) = %d\n\n",rv);
    }
    return NULL;
}

void* test2() {

    while(1) {

        rv = sem_wait(sem2);
        printf("sem_wait(&sem2) = %d\n",rv);
        printf("test2\n");

        rv = sem_post(sem1);
        printf("sem_post(&sem1) = %d\n\n",rv);
    }
    return NULL;
}

int main (int argc, const char * argv[]) {

pthread_t t1,t2;

sem1 = sem_open("sem1", O_CREAT | O_EXCL, 0644, 1);

if (sem1 == SEM_FAILED){
    perror("sem1_init");
    sem_close(sem1);
    return;
}   

sem2 = sem_open("sem2", O_CREAT | O_EXCL, 0644, 0);
if (sem2 == SEM_FAILED){
    perror("sem2_init");
    sem_close(sem1);
    sem_close(sem2);
    return;
}

pthread_create(&t1, NULL, &test1, NULL);
pthread_create(&t2, NULL, &test2, NULL);

pthread_join(t1, NULL);
pthread_join(t2, NULL);

return 0;
}

我原以为，由于我将sem1初始化为1，将sem2初始化为0，test1将是第一个运行的函数，然后它们会交替进行直到时间结束。
但实际上这并没有发生。在日志中，我看到了很多次“test1”，很多次“test2”，有一段时间是交替进行的，然后又变得毫无秩序。 请问我的错误出在哪里？

ps. 不知道是否有用，但我正在运行MacOSX 10.6.7

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编辑： 我更新了代码，删除了对sem_init和sem_getvalue（在MacOS下都不存在）的所有调用，使用sem_open来初始化信号量，似乎可以工作。
然而，我发现一个奇怪的问题，可能是因为我对sem_open调用的误解：每次重新启动程序时，如果我重复使用相同的名称来指定信号量，则会收到错误“文件已存在”。我如何强制重用相同的标识符？

此外，根据人手册，sem_wait如果成功应返回0，如果失败则返回-1。如果我在test2中收到1，这是什么意思？

- Manlio

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首先，启用编译警告并检查所有调用的返回值是否存在错误。然后，查看此类问题是否与您的问题相同：https://dev59.com/23M_5IYBdhLWcg3wWRuV 和 https://dev59.com/Y1HTa4cB1Zd3GeqPUMDt。 - nos

@nos 哇，如果我能给苹果一个-1分来表达他们没有实现这个功能的失望，我一定会这么做。 :P （当然，我同意：始终要检查错误...） - asveikau

asveikau 是正确的，似乎在 MacOS 下没有 sem_init 和 sem_getvalue... 我本来期望至少会有一个警告，但实际上我甚至还收到了代码补全提示... 无论如何，我已经编辑了原帖并进行了一些更正。不确定这是否是问题的真正解决方案，但它似乎可以工作。请检查一下，看看是否有人知道我在帖子末尾添加的问题的答案。 - Manlio

@Summit Guy：如果他删除 O_EXCL，那么它将打开具有不确定起始值的现有信号量对象。 - Adam Rosenfield

@Saphrosit：您更新的代码对我来说运行良好（第一次运行）。 命名信号量在程序终止后仍然存在于内核中。 您需要调用sem_unlink来完全删除信号量。 如果您的程序仅由诸如Ctrl-C（SIGINT）之类的信号终止，则需要使用signal（2）或sigaction（2）设置信号处理程序，该处理程序将在退出之前调用sem_unlink。 - Adam Rosenfield

Answer 1

如果您希望这两个函数交替执行，您应该只使用一个信号量。

例如当其中一个线程t1被调度时，它会锁定sem1并保持它，并在while循环中运行直到被中断。因为它没有执行sem_post（&emp;sem1），所以它不会将控制权交给另一个线程。

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更新：再看一遍，这段代码应该可以工作。我想在OSX上未实现sem_init可能是您的问题。

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更新：回答你关于sem_wait返回1的问题，看起来真正的错误值是在errno中返回的。如果返回值!= 0，那么请检查这里。我猜测你看到的可能是EINTR。

- Summit Guy

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完全不确定。当t1启动时，它调用sem_wait(&sem1)。sem1被初始化为1，所以sem1的值被设置为0，t1进入关键部分（或者简单地跳过sem_wait调用）。它打印“test1”，然后sem_post(&sem2)，将sem2的值设置为1（这样如果t2在信号量处等待，它就可以进入关键部分，否则它将在到达该点时进入）。当t1再次启动循环时，它会发现sem1为0（因为没有在sem1上调用sem_post），并开始等待信号量队列，直到t2解锁它。至少在理论上是这样。 - Manlio