在 Posix 中使用共享内存 C 中的信号量等待和信号

Question

以下面这段代码为例。打印后代码停止等待，直到手动停止程序，但不会发出下一个功能的信号。我多次检查它（甚至删除互斥）并发现在 for 或 while 内是导致问题的原因。

根据其他用户的说法，我必须使用 共享内存 才能使其正常工作，但我不知道如何使用它或将其应用于此特定代码。

为了更好地理解这种情况，我查看了很多网站，例如 https://www.geeksforgeeks.org/posix-shared-memory-api/

我看过最推荐的是shmget()和mmap()。

所以问题是，我怎样才能 sem_wait() 使用共享内存在任何类型的循环中工作？

#include <stdio.h>
#include <semaphore.h> 
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <fcntl.h> 
#include <sys/shm.h> 
#include <sys/stat.h> 
sem_t *mutex; 
void wait_t(int a)
{
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        if (a < 0)
        {
            sem_wait(&mutex);
            printf("waiting\n"); //Stops here due lack of shared memory
        }
        a--;
    }
}

void signal_t(int a)
{
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        if (a <= 0)
        {
            printf("signal\n");
            sem_post(&mutex);
        }
        a++;
    }
}

int main()
{ 
    int shared_mem_id = shmget(IPC_PRIVATE, sizeof(sem_t), IPC_CREAT);
    mutex = shmat(shared_mem_id, NULL, 0);
    sem_init(&mutex, 1, 1);
    int i = -2;
    if(fork() == 0){ // create 1st child process
        mutex = shmat(shared_mem_id, NULL, 0);
        wait_t(i);
        exit(0);
        shmdt(mutex);
    }

    wait(NULL);
    if(fork() == 0){ // create 2nd child process
        mutex = shmat(shared_mem_id, NULL, 0);
        signal_t(i);
        exit(0);
        shmdt(mutex);
    }

    wait(NULL);
    if(fork() == 0){ // create 3nd child process
        mutex = shmat(shared_mem_id, NULL, 0);
        signal_t(i);
        exit(0);
        shmdt(mutex);
    }
    wait(NULL);
    printf("%d\n", i);
    exit(0); 
}

Answer 1

所以，想法是您的父进程需要创建一个新的共享内存 space:

shared_mem_id = shmemget(IPC_PRIVATE, sizeof(sem_t), IPC_CREAT);

那么所有需要访问信号量的进程都需要做：

sem_t *mutex = shmat(shared_mem_id, NULL, 0);

（因此您需要在每个子进程中执行此操作，在 fork 之后）

然后使用信号量的函数将需要访问互斥量指针（记得添加对互斥量的取消引用）。

完成后，每个使用互斥体的进程都需要做：

shmdt(mutex);

当然，您可以随意在共享内存中存储更复杂的结构，只要您分配足够的space。

在 Posix 中使用共享内存 C 中的信号量等待和信号

Using Shared memory in Posix Semaphore wait and signal in C

c

posix

semaphore

shared-memory