关于锁和信号量的问题

[gino86]

在多线程编程中的线程同步机制一直都不是很了解（锁和信号量），我的理解是：
被上锁的资源每次只能有一个线程可访问（互斥）；
而信号量是限制资源可同时访问的线程数。

那么问题是，以生产者消费者为例子，如果有一个生产者和多个消费者，在只使用信号量的情况下，是否会出现消费者之间消费了相同资源的情况。

[xwander]

搜索关键字：原子操作、自旋锁、信号量、互斥体、顺序锁

[vegito2002]

初始值是 1 的信号量本身就可以当做一个锁使用, 所以三个信号量就行了(empty, full, mutex), 对 buffer 进行 add/remove 的操作用 mutex 包起来. 没有这个锁就有竞争, 因为 buffer list 本身是共享的.

[CRVV]

这不是一个简单的问题，如果一直都不是很了解，来 V2EX 上问也不可能了解
老老实实认认真真去看教科书才是正道

[honeycomb]

semaphore 的语源是船上的旗语

[iyangyuan]

信号量并不等于线程数，仅仅表示可用资源数量，比如生产了 4 个资源，对应释放 4 个信号量，我可以用 2 个线程去申请信号量，只申请不释放，当无信号量可用的时候，表示资源消费完毕，自动进入阻塞状态，等待新的信号量。不可能有多少资源，就创建多少线程。个人见解，仅供参考。

[Shura]

你可以使用多个信号量同步进程

[gino86]

@CRVV 书看过了，网络上的文章也看过，越看越混乱。不过觉得 v 友们是有智慧的人，所以就想请教大家

[wweir]

看完几本经典之后，现在的疑问是，你说的信号量是指哪个信号量的实现

[gino86]

@wweir java 中只有一种信号量，当然我也不知道它实现的是什么信号量。

[vegito2002]

理解这些同步 mechanism 最好的办法还是看代码. 很多 semaphore/lock/condition 实现的源代码并不复杂, OSTEP 这样的教科书里面也有类似的实现. 看完代码其实很多问题并不难理解, 这种东西本身就不适合从特别高的层面去抽象理解, OS 课程逼着学生去做 lab 不是没有原因的, 纸上得来终觉浅.

[CRVV]

最初的的问题，能不能只用信号量。锁就是容量 1 的信号量，所以只用信号量当然可以把代码写对，但实际有没有写对那是另一回事了。

如果是为了学写代码，那我觉得 "An Introduction to Programming with Threads" 写得很通俗。

如果是为了实现生产者消费者这种模型，建议用 Java 的 BlockingQueue，Python 的 queue.Queue 或者 Go 的 channel，会非常简单。用信号量之类的东西要难写得多。

[jimzhong]

不会。
信号量是一个比较高级的同步机制。
信号量的实现一般依赖于锁。
信号量和线程数没有必然关系。

[oaix]

生产消费者模型还需要一个叫做“条件变量” 的东西，只有锁是不够的。

[gino86]

@oaix 在 Java 中条件变量只是其中一种同步机制，条件变量对生产者消费者模型不是必须的

[gino86]

@CRVV 嗯，这个我知道，线程安全的集合在编程手册中有提及