确保这个生产者 - 消费者示例不会死锁的条件？

我开始怀疑信号量的概念;请阅读以及理解我的问题......确保这个生产者 - 消费者示例不会死锁的条件？

根据手册，sem_post将当信号量的值大于0更大解锁线程...所以，如果我有这样的代码：

void* producer(void* arg) 
{ 
    while(1) 
    { 
     sem_wait(&sem_produce); 
     sem_wait(&mutex); 
     // Insert item into buffer 
     sem_post(&mutex); 
     sem_post(&sem_consume); 
    } 
    pthread_exit(NULL); 
} 

void* consumer(void* arg) 
{ 
    while(1) 
    { 
     sem_wait(&sem_consume); 
     sem_wait(&mutex); 
     // Remove item from buffer 
     sem_post(&mutex); 
     sem_post(&sem_produce); 
    } 
    pthread_exit(NULL); 
}

在哪里sem_consume用0的值初始化，sem_produce用N初始化。

如果例如N消费者在生产者之前运行并尝试消费会发生什么？那么sem_consume应该有-N的值，如果接下来有N插入，sem_consume和sem_produce都应该是0，或者我错了吗？那么这意味着消费者将被卡住，因为（根据手册）sem_post将在信号量的值变得大于零时解锁线程...

因此，根据我从手册中了解并考虑上述示例，只有这种方式才能正常工作，如果sem_consume永远不会达到-N的价值。

我是对的？如果是的话，我该如何改进这个例子以免卡住？如果答案是否定的，我错了什么？

来源

2016-06-13 OiciTrap

“那么sem_consume应具有-N的值”。那永远不会发生。它写在整个信号手册上。 [sem_overview manual]（http://man7.org/linux/man-pages/man7/sem_overview.7.html）说：“一个信号量是一个整数，它的值**永远不会低于零**”。 [sem_wait]（http://man7.org/linux/man-pages/man3/sem_wait.3.html）：“如果信号量当前的值为零，则调用将阻塞，直到可以执行递减（即信号量值高于零）或信号处理程序中断呼叫。“ – kaylum

如果消费者在生产者之前运行，那么消费者都将等待'sem_consume'，直到生产者设法执行'sem_post（＆sem_consume）'，对吗？只有一个消费者会为每个'sem_post（＆sem_consume）'运行。在生产者被阻止等待消费者消费之前，会有'N'个项目排队。 –

奇怪的是，在我的并行编程课程中，我认为我从老师那里听说，信号量的值可能是负值，并且这个负值将表示阻塞线程的数量，如果此值不能为负，那么我没有疑惑。 – OiciTrap

所以，从我从手动理解和考虑上述例如，仅此程序将正常工作的方法是，如果sem_consume 永远达不到-N的值。

这是正确的，信号量只是平坦不允许是一个负值的时期。正如在评论中指出了很多人，旗语手册明确说明这一点：

A semaphore is an integer whose value is never allowed to fall below zero.

而且这样的：

If the semaphore currently has the value zero, then the call blocks until either it becomes possible to perform the decrement (i.e., the semaphore value rises above zero), or a signal handler interrupts the call.

而且这样的：

Decrementing is a (possibly) blocking function. If the resulting semaphore value is negative, the calling thread or process is blocked, and cannot continue until some other thread or process increments it.

从本质上讲，信号量的整点是积极的仅是，当一个进程尝试它递减为负，这一过程被暂停，直到另一个进程增加它足够它不成为负当原始进程被允许递减时。

为了您的评论：

这是奇怪的，在我的并行编程过程中，我想我从老师那一个信号量的值可以是负值，这负值将代表阻塞的线程数听说，如果这个值不能为负，那么我毫不怀疑。

这基本上是发生了什么，但你不能查看这个值。如果你试图抓取一个当前不是正的信号量，那么试图抓住它的函数会被阻塞，直到它再次变为正值。

来源

2016-06-13 06:50:20 Magisch

我认为sem_post和sem_wait的定义如下。

sem_wait（）将信号量的值减1，如果该值为负，则等待。

sem_post（）将信号量的值递增1，如果有一个或多个线程在等待，则唤醒一个。

因此，sem_post（）并不真正检查值是否大于0。另外，如果sem_post（）真的检查，那么信号量永远不能用作锁。请参阅下面的代码片段。

sem_t m; 
sem_init(&m, 0, 1) 

sem_wait(&m) 
... critical section... 
sem_post(&m)

比方说，线程1先被调度，然后递减值为0并进入临界区。在完成之前，其他三个线程会一个接一个地调度，并且每个线程都会进一步减少信号量和块。现在，线程1再次被调度，完成关键部分并调用sem_post（）。我的观点是，如果它确实检查了一个正值，那么其他线程将永远不会被安排，事实并非如此。请让我知道这是否回答你的问题。

谢谢。

来源

2016-06-13 09:59:22 NeilB

确保这个生产者 - 消费者示例不会死锁的条件？

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