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Semaphore信号量
在 C++ 中，可以使用std::Semaphore类来实现信号量。信号量可以用于控制对资源的访问，例如限制同时执行任务的线程数量。
在 C++11 中，std::Semaphore类提供了以下常用函数：
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Semaphore()：构造函数，创建一个信号量对象。 -
Semaphore(int count)：带初始计数的构造函数，可以指定信号量的初始值。 -
operator int()：重载运算符，返回信号量的当前值。 -
void acquire()：获取信号量。如果信号量的值大于 0，则将其减 1，并立即返回；如果信号量的值为 0，则阻塞当前线程，直到有其他线程释放信号量。 -
void release()：释放信号量。将信号量的值加 1，并唤醒一个或多个等待的线程。 -
bool try_acquire()：尝试获取信号量。如果信号量的值大于 0，则将其减 1，并立即返回true；如果信号量的值为 0，则立即返回false，不会阻塞当前线程。
这些函数是std::Semaphore类的常用接口，用于控制对资源的访问。你可以根据需要使用这些函数来实现线程同步和资源管理。
以下是一个使用信号量的简单示例：
#include <iostream>
#include < semaphore>
#include <thread>
std::Semaphore semaphore(5);
void worker() {
// 获取信号量
semaphore.acquire();
std::cout << "Worker acquired a semaphore" << std::endl;
// 执行工作
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
// 释放信号量
semaphore.release();
std::cout << "Worker released a semaphore" << std::endl;
}
int main() {
std::thread threads[10];
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
threads[i] = std::thread(worker);
}
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
threads[i].join();
}
return 0;
}
在上述示例中，创建了一个信号量semaphore，初始值为 5。然后，创建了 10 个工作线程，并让它们循环获取和释放信号量。
通过使用信号量，可以控制同时执行工作的线程数量，确保最多有 5 个线程同时工作。这样可以实现线程池的同步，防止过多的线程同时执行任务。
请注意，std::Semaphore在 C++11 及更高版本中可用。如果你使用的是较旧的 C++ 标准，可以考虑使用其他的信号量实现，例如SystemV信号量。
Semaphore与condition_variable的区别
在 C++11 中，Semaphore（信号量）和condition_variable（条件变量）都是用于线程同步的工具，但它们的用途略有不同。
Semaphore用于控制对资源的访问。它提供了一个计数器，可以限制同时访问资源的线程数量。当计数器大于 0 时，线程可以获取资源；当计数器为 0 时，线程将被阻塞，直到有其他线程释放资源。condition_variable用于等待某个条件的发生。它通常与互斥锁一起使用，以确保在条件满足之前，只有一个线程可以执行等待操作。当条件不满足时，等待的线程将被阻塞；当条件满足时，condition_variable会通知一个或多个等待的线程。
简单来说，Semaphore用于限制资源的并发访问，而condition_variable用于等待某个条件的发生。两者通常结合使用，以实现更复杂的线程同步逻辑。