C++ 实现一个信号量

信号量有很多应用场景，事实上只要是生产者-消费者模型，一般都需要一个信号量来控制。

POSIX接口是有PV信号量API的。但C++标准没有。下面是一个PV信号量的简单实现。有些不熟悉条件变量的人或许产生下面的疑问:

1、wait里已经对mtx加锁并阻塞了，notify那里申请mtx的行为岂不是一直等待？

条件变量的实现，会自动解锁mutex并阻塞当前线程。参见 std::condition_variable

2、为什么要在一个while循环里wait条件变量？

简而言之，就是操作系统不能保证每次线程被唤醒时，条件变量的条件都是满足的;但可以保证，只要条件满足，就一定会唤醒。

参见Spurious wakeup

#include <mutex>

#include <condition_variable>

class semaphore

{

public:

    semaphore(int count_ = 0) : count(count_) {}

    inline void notify()

    {

        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);

        count++;

        cv.notify_one();

    }

    inline void wait()

    {

        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);

        while (count == 0)

        {

            cv.wait(lock);

        }

        //The while loop can be replaced as below.

        //cv.wait ( lock, [&] () { return this->count > 0; } );

        count--;

    }

private:

    std::mutex mtx;

    std::condition_variable cv;

    int count;

};