ОБЗОР

#include <semaphore.h>

---

int sem_wait(sem_t *sem);

---

int sem_trywait(sem_t *sem);

---

int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout);

Компонуется при указании параметра -pthread.

Требования макроса тестирования свойств для glibc (см. feature_test_macros(7)):

sem_timedwait(): _POSIX_C_SOURCE >= 200112L || _XOPEN_SOURCE >= 600

ОПИСАНИЕ

Функция sem_wait() уменьшает (блокирует) семафор, на который указывает sem. Если значение семафор больше нуля, то выполняется уменьшение и функция сразу завершается. Если значение семафора равно нулю, то вызов блокируется до тех пор, пока не станет возможным выполнить уменьшение (т. е., значение семафора не станет больше нуля), или пока не вызовется обработчик сигнала.

Функция sem_trywait() подобна sem_wait(), за исключением того, что если уменьшение нельзя выполнить сразу, то вызов завершается с ошибкой (errno становится равным EAGAIN), а не блокируется.

Функция sem_timedwait() подобна sem_wait(), за исключением того, что в abs_timeout задаётся ограничение по количеству времени, на которое вызов должен заблокироваться, если уменьшение невозможно выполнить сразу. Аргумент abs_timeout указывает на структуру, в которой задаётся абсолютное время ожидания в секундах и наносекундах, начиная с эпохи, 1970-01-01 00:00:00 +0000 (UTC). Эта структура определена следующим образом:

struct timespec {
    time_t tv_sec;      /* секунды */
    long   tv_nsec;     /* наносекунды [0 .. 999999999] */
};

Если на момент вызова время ожидания уже истекло и семафор нельзя заблокировать сразу, то sem_timedwait() завершается с ошибкой просрочки (errno становится равным ETIMEDOUT).

Если операцию можно выполнить сразу, то sem_timedwait() никогда не завершится с ошибкой просрочки, независимо от значения abs_timeout. Кроме того, в этом случае не проверяется корректность abs_timeout.

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ

При успешном выполнении все функции возвращают 0; при ошибке значение семафора не изменяется, возвращается -1, а в errno указывается причина ошибки.

АТРИБУТЫ

Описание терминов данного раздела смотрите в attributes(7).

Интерфейс	Атрибут	Значение
sem_wait(), sem_trywait(), sem_timedwait()	безвредность в нитях	безвредно (MT-Safe)

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ

POSIX.1-2001, POSIX.1-2008.

ЗАМЕЧАНИЯ

Обработчик сигнала всегда прерывает блокировку вызова одной из этих функций, независимо от значения флага SA_RESTART в sigaction(2).

ПРИМЕР

Программа (несколько упрощённая), показанная ниже, работает с безымянным семафором. Она ожидает два аргумента командной строки. В первом аргументе задаётся значение в секундах, которое используется в будильнике для генерации сигнала SIGALRM. Этот обработчик выполняет sem_post(3) для увеличения семафора, которого ждёт в main() вызов sem_timedwait(). Во втором аргументе задаётся период ожидания в секундах для sem_timedwait(). Далее показано что происходит в двух разных запусках программы:

$ ./a.out 2 3
About to call sem_timedwait()
sem_post() из обработчика
sem_timedwait() выполнена успешно
$ ./a.out 2 1
About to call sem_timedwait()
истекло время ожидания sem_timedwait()

Исходный код программы

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <semaphore.h>
#include <time.h>
#include <assert.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
sem_t sem;
#define handle_error(msg) \
    do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); } while (0)
static void
handler(int sig)
{
    write(STDOUT_FILENO, "sem_post() из обработчика\n", 24);
    if (sem_post(&sem) == -1) {
        write(STDERR_FILENO, "ошибка sem_post()\n", 18);
        _exit(EXIT_FAILURE);
    }
}
int
main(int argc, char *argv[])
{
    struct sigaction sa;
    struct timespec ts;
    int s;
    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr, "Использование: %s <alarm-secs> <wait-secs>\n",
                argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (sem_init(&sem, 0, 0) == -1)
        handle_error("sem_init");
    /* установка обработчика SIGALRM; зададим таймер будильника,
       используя argv[1] */
    sa.sa_handler = handler;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = 0;
    if (sigaction(SIGALRM, &sa, NULL) == -1)
        handle_error("sigaction");
    alarm(atoi(argv[1]));
    /* вычисляем относительный интервал как текущее время плюс
       количество секунд из argv[2] */
    if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts) == -1)
        handle_error("clock_gettime");
    ts.tv_sec += atoi(argv[2]);
    printf("в main() вызывается sem_timedwait()\n");
    while ((s = sem_timedwait(&sem, &ts)) == -1 && errno == EINTR)
        continue;       /* перезапускаем, если прервано обработчиком */
    /* проверяем  что произошло */
    if (s == -1) {
        if (errno == ETIMEDOUT)
            printf("истекло время ожидания sem_timedwait()\n");
        else
            perror("sem_timedwait");
    } else
        printf("sem_timedwait() выполнена успешно\n");
    exit((s == 0) ? EXIT_SUCCESS : EXIT_FAILURE);
}