C++ 實現一個信號量

C++ 實現一個信號量

信號量有不少應用場景，事實上只要是生產者-消費者模型，通常都須要一個信號量來控制。

POSIX接口是有PV信號量API的。但C++標準沒有。下面是一個PV信號量的簡單實現。有些不熟悉條件變量的人或許產生下面的疑問:
一、wait裏已經對mtx加鎖並阻塞了，notify那裏申請mtx的行爲豈不是一直等待？
條件變量的實現，會自動解鎖mutex並阻塞當前線程。參見 std::condition_variable
二、爲何要在一個while循環裏wait條件變量？
簡而言之，就是操做系統不能保證每次線程被喚醒時，條件變量的條件都是知足的;但能夠保證，只要條件知足，就必定會喚醒。
參見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;
};