GCD信号量—dispatch_semaphore详解与使用
来源:互联网 发布:行知教育集团 编辑:程序博客网 时间:2024/06/11 02:29
一 什么是信号量?
dispatch_semaphore信号量是一种基于计数器的一种多线程同步机制。
简单来说就是控制访问资源的数量,比如系统有两个资源可以被利用,同时有三个线程要访问,只能允许两个线程访问,第三个应当等待资源被释放后再访问。
注意:再GCD中,只有调度的线程在信号量不足的时候才会进入内核态进行线程阻塞。
二 如何使用信号量?
主要三个函数:
dispatch_semaphore_create,
dispatch_semaphore_signal,
dispatch_semaphore_wait。
1)dispatch_semaphore_create的声明为:
dispatch_semaphore_t dispatch_semaphore_create(long value);
传入的参数为long,输出一个dispatch_semaphore_t类型且值为value的信号量。值得注意的是,这里的传入的参数value必须大于或等于0,否则dispatch_semaphore_create会返回NULL。(关于信号量,我就不在这里累述了,网上很多介绍这个的。我们这里主要讲一下dispatch_semaphore这三个函数的用法)。
2)dispatch_semaphore_signal的声明为:
long dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema)
这个函数会使传入的信号量dsema的值加1;(至于返回值,待会儿再讲)。
3) dispatch_semaphore_wait的声明为:
long dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout);
这个函数会使传入的信号量dsema的值减1;这个函数的作用是这样的,如果dsema信号量的值大于0,该函数所处线程就继续执行下面的语句,并且将信号量的值减1;如果desema的值为0,那么这个函数就阻塞当前线程等待timeout(注意timeout的类型为dispatch_time_t,不能直接传入整形或float型数),如果等待的期间desema的值被dispatch_semaphore_signal函数加1了,且该函数(即dispatch_semaphore_wait)所处线程获得了信号量,那么就继续向下执行并将信号量减1。如果等待期间没有获取到信号量或者信号量的值一直为0,那么等到timeout时,其所处线程自动执行其后语句。
4)dispatch_semaphore_signal的返回值为long类型,当返回值为0时表示当前并没有线程等待其处理的信号量,其处理的信号量的值加1即可。当返回值不为0时,表示其当前有(一个或多个)线程等待其处理的信号量,并且该函数唤醒了一个等待的线程(当线程有优先级时,唤醒优先级最高的线程;否则随机唤醒)。dispatch_semaphore_wait的返回值也为long型。当其返回0时表示在timeout之前,该函数所处的线程被成功唤醒。当其返回不为0时,表示timeout发生。
5)在设置timeout时,比较有用的两个宏:DISPATCH_TIME_NOW 和 DISPATCH_TIME_FOREVER。
DISPATCH_TIME_NOW 表示当前;
DISPATCH_TIME_FOREVER 表示遥远的未来;
一般可以直接设置timeout为这两个宏其中的一个,或者自己创建一个dispatch_time_t类型的变量。创建dispatch_time_t类型的变量有两种方法,dispatch_time和dispatch_walltime。利用创建dispatch_time创建dispatch_time_t类型变量的时候一般也会用到这两个变量。
dispatch_time的声明如下:
dispatch_time_t dispatch_time(dispatch_time_t when, int64_t delta);
其参数when需传入一个dispatch_time_t类型的变量,和一个delta值。表示when加delta时间就是timeout的时间。例如:dispatch_time_t t = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1*1000*1000*1000);表示当前时间向后延时一秒为timeout的时间。
6)关于信号量,一般可以用停车来比喻。
停车场剩余4个车位,那么即使同时来了四辆车也能停的下。如果此时来了五辆车,那么就有一辆需要等待。信号量的值就相当于剩余车位的数目,dispatch_semaphore_wait函数就相当于来了一辆车,dispatch_semaphore_signal就相当于走了一辆车。停车位的剩余数目在初始化的时候就已经指明(dispatch_semaphore_create(long value)),调用一次dispatch_semaphore_signal,剩余的车位就增加一个;调用一次dispatch_semaphore_wait剩余车位就减少一个;当剩余车位为0时,再来车(即调用dispatch_semaphore_wait)就只能等待。有可能同时有几辆车等待一个停车位。有些车主没有耐心,给自己设定了一段等待时间,这段时间内等不到停车位就走了,如果等到了就开进去停车。而有些车主就像把车停在这,所以就一直等下去。
代码举简单示例如下:
int data = 3; __block int mainData = 0; __block dispatch_semaphore_t sem = dispatch_semaphore_create(0); dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("StudyBlocks", NULL); dispatch_async(queue, ^(void) { int sum = 0; for(int i = 0; i < 5; i++){ sum += data; NSLog(@" >> Sum: %d", sum); } dispatch_semaphore_signal(sem); }); dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER); for(int j=0;j<5;j++){ mainData++; NSLog(@">> Main Data: %d",mainData); } dispatch_release(sem); dispatch_release(queue);
输出:
2013-07-08 11:33:05.654 dispatch[1102:1e03] >> Sum: 32013-07-08 11:33:05.656 dispatch[1102:1e03] >> Sum: 62013-07-08 11:33:05.657 dispatch[1102:1e03] >> Sum: 92013-07-08 11:33:05.658 dispatch[1102:1e03] >> Sum: 122013-07-08 11:33:05.659 dispatch[1102:1e03] >> Sum: 152013-07-08 11:33:05.660 dispatch[1102:c07] >> Main Data: 12013-07-08 11:33:05.660 dispatch[1102:c07] >> Main Data: 22013-07-08 11:33:05.660 dispatch[1102:c07] >> Main Data: 32013-07-08 11:33:05.661 dispatch[1102:c07] >> Main Data: 42013-07-08 11:33:05.661 dispatch[1102:c07] >> Main Data: 5
通过信号量就可以保证,Main Data 永远在Sum之后执行。
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