POSIX：退出 sem_wait() 后信号量的值

Question

信号量被初始化为 0。

sem_t sem;
sem_init(&sem, 0, 0);

一行执行等待信号量，而另一行将其解锁。首先，服务员必须等待的情况。

// value is 0
sem_wait(&sem);  // blocks
                                    // value is 0
                                    sem_post(&sem);
                                    // value becomes 1
// unblocked

第二种，服务员不用等的情况。

                                    // value is 0
                                    sem_post(&sem);
                                    // value becomes 1

// value is 1
sem_wait(&sem);  // does not block
// value has become 0

问题是sem的最终值在两种情况下是不同的：第一种情况下为1，第二种情况下为0。这是一种竞争条件。

在理想情况下，问题不会发生：

• 当信号量的值为 0 并调用 sem_wait() 时，该值将变为 -1，而不是保持为 0。这样，两种情况下的最终值都将为 0
• 或存在sem_post() 的变体，它会唤醒一个进程或增加值（如果有进程等待，则值不会增加）。同样这样，两种情况下的最终值都是 0

有没有办法解决 POSIX 中的这种差异？

Answer 1

我想说你对第一种情况的最终假设是错误的。

从对sem_wait() 的阻塞调用返回时，信号量会递减，因此它的值最终为0。

来自man sem_wait()（我的斜体）：

sem_wait() 递减（锁定）sem 指向的信号量。如果信号量的值大于零，则递减继续，函数立即返回。如果信号量当前的值为零，则调用阻塞直到可以执行递减（即信号量值上升到零以上），或者信号处理程序中断调用。 p>

上述措辞与wording used by POSIX 不同，但这有助于阐明信号量的“值”如何与信号量锁定状态相关联。