信号量与互斥锁的区别
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了信号量与互斥锁的区别相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
之前遇到一个问题，信号量和互斥锁的区别是什么。一时忘了思考，今天才想到这个问题，翻阅知乎和stackoverflow，理解了之后做简单整理
一、定义
mutex，互斥锁，用于序列化对一部分可重入代码的访问，这些代码不能由多个线程同时执行
semaphore，信号量，将共享资源的并发用户数限制为最大数量
二、使用
Mutex：假设我们有关键部分线程T1想要访问它然后它遵循以下步骤：
- 锁
- 使用关键部分
- 开锁
二进制信号量：它基于信令等待和信号工作。等待（s）将“s”值减少一个通常“s”值用值“1”初始化，信号（s）将“s”值增加1。如果“s”值为1表示没有人使用临界区，则值为0表示临界区正在使用中。假设线程T2正在使用临界区，那么它遵循以下步骤：
- wait（s）//最初s值在调用之后等于它的值减1，即0
- 使用关键部分
- signal（s）//现在s值增加，变为1
三、具体分析（引自知乎）
mutex，典型的例子就是买票： 票是共享资源，现在有两个线程同时过来买票。如果你不用mutex在线程里把票锁住，那么就可能出现“把同一张票卖给两个不同的人（线程）”的情况。 我想这个不需要多解释了。
一般人不明白semaphore和mutex的区别，根本原因是不知道semaphore的用途。 semaphore的用途，一句话：调度线程。 有的人用semaphore也可以把上面例子中的票“保护"起来以防止共享资源冲突，必须承认这是可行的，但是semaphore不是让你用来做这个的；如果你要做这件事，请用mutex。
在网上、包括stackoverflow等著名论坛上，有一个流传很广的厕所例子： mutex是一个厕所一把钥匙，谁抢上钥匙谁用厕所，谁没抢上谁就等着；semaphore是多个同样厕所多把同样的钥匙 ---- 只要你能拿到一把钥匙，你就可以随便找一个空着的厕所进去。 事实上，这个例子对初学者、特别是刚刚学过mutex的初学者来说非常糟糕 ----- 我第一次读到这个例子的第一反应是：semaphore是线程池？？？所以，请务必忘记这个例子。 另外，有人也会说：mutex就是semaphore的value等于1的情况。 这句话不能说不对，但是对于初学者来说，请先把这句话视为错误；等你将来彻底融会贯通这部分知识了，你才能真正理解上面这句话到底是什么意思。总之请务必记住：mutex干的活儿和semaphore干的活儿不要混起来。
在这里，我模拟一个最典型的使用semaphore的场景： a源自一个线程，b源自另一个线程，计算c = a + b也是一个线程。（即一共三个线程）
显然，第三个线程必须等第一、二个线程执行完毕它才能执行。 在这个时候，我们就需要调度线程了：让第一、二个线程执行完毕后，再执行第三个线程。 此时，就需要用semaphore了。int a, b, c;
void geta()
{
a = calculatea();
semaphore_increase();
}
void getb()
{
b = calculateb();
semaphore_increase();
}
void getc()
{
semaphore_decrease();
semaphore_decrease();
c = a + b;
}
t1 = thread_create(geta);
t2 = thread_create(getb);
t3 = thread_create(getc);
thread_join(t3);
// semaphore的机制我在这里就不讲了，百度一下你就知道。
// semaphore_increase对应sem_post
// semaphore_decrease对应sem_wait
简而言之，锁是服务于共享资源的；而semaphore是服务于多个线程间的执行的逻辑顺序的。
请回头看那个让大家忘记的厕所例子。我之所以让大家忘记这个例子，是因为如果你从这个角度去学习semaphore的话，一定会和mutex混为一谈。semaphore的本质就是调度线程 ---- 在充分理解了这个概念后，我们再看这个例子。
semaphore是通过一个值来实现线程的调度的，因此借助这种机制，我们也可以实现对线程数量的限制。而当我们把线程数量限制为1时，你会发现：共享资源受到了保护 ------ 任意时刻只有一个线程在运行，因此共享资源当然等效于受到了保护。但是我要再提醒一下，如果你要对共享资源进行保护，请用mutex；到底应该用条件锁还是用semaphore，请务必想清楚。通过semaphore来实现对共享资源的保护的确可行但是是对semaphore的一种错用。
只要你能搞清楚锁、条件锁和semaphore为什么而生、或者说它们是面对什么样的设计需求、为了解决什么样类型的问题才出现的，你自然就不会把他们混淆起来。