Question

Some people说，您应该使用互斥锁来保护共享资源（即关键部分），而信号量应该用于发信号，而不是相反。因此，据我所知，信号量与关键部分无关。

然而，包括Wikipedia在内的许多其他文章都指出，信号量用于解决关键部分的问题。说 binary 信号量解决了关键部分问题，实际上更正确吗，因为它们基本上像互斥体一样起作用，而 counting 信号量却是另外一回事，并不属于“资源保护者”类别？

Answer 1

计数信号量可以用于资源保护，但是它们通常与互斥量信号量以不同的方式用于不同的资源。

一个典型的例子是队列。对于动态大小的队列，您有一个计数信号量来跟踪队列中当前有多少个项目。消费者等待该信号量告诉他们何时可以从队列中读取项目。

对于固定大小的队列，您添加第二个计数信号量，以跟踪队列中的空白空间量。作家等待它来确定何时允许他们将项目推入队列。

您经常将互斥量信号量与那些信号量结合使用，以确保在任何给定时间只有一个线程修改队列本身。

例如，这是一些使用Win32计数信号量（和互斥锁）的固定大小队列的代码：

#ifndef QUEUE_H_INCLUDED
#define QUEUE_H_INCLUDED

#include <windows.h>

template<class T, unsigned max = 256>
class queue { 
    HANDLE space_avail; // at least one slot empty
    HANDLE data_avail;  // at least one slot full
    CRITICAL_SECTION mutex; // protect buffer, in_pos, out_pos

    T buffer[max];
    long in_pos, out_pos;
public:
    queue() : in_pos(0), out_pos(0) { 
        space_avail = CreateSemaphore(NULL, max, max, NULL);
        data_avail = CreateSemaphore(NULL, 0, max, NULL);
        InitializeCriticalSection(&mutex);
    }

    void push(T data) { 
        WaitForSingleObject(space_avail, INFINITE);       
        EnterCriticalSection(&mutex);
        buffer[in_pos] = data;
        in_pos = (in_pos + 1) % max;
        LeaveCriticalSection(&mutex);
        ReleaseSemaphore(data_avail, 1, NULL);
    }

    T pop() { 
        WaitForSingleObject(data_avail,INFINITE);
        EnterCriticalSection(&mutex);
        T retval = buffer[out_pos];
        out_pos = (out_pos + 1) % max;
        LeaveCriticalSection(&mutex);
        ReleaseSemaphore(space_avail, 1, NULL);
        return retval;
    }

    ~queue() { 
        DeleteCriticalSection(&mutex);
        CloseHandle(data_avail);
        CloseHandle(space_avail);
    }
};

#endif

关键部分与计数信号量有什么关系？

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