ZLToolKit 源码分析（二）：线程同步原语 semaphore 与 onceToken

高并发框架的基石是同步原语。本文逐行分析 ZLToolKit 自研的 semaphore（信号量）和 onceToken（RAII 守卫），揭示其如何用 C++11 标准库实现高效且安全的线程同步。

1. 为什么不用 std::semaphore？

C++20 才引入std::counting_semaphore，而 ZLToolKit 基于 C++11 开发，必须自研。其实现基于std::condition_variable+std::mutex，语义等价于std::counting_semaphore。

2. semaphore 源码全解

文件：src/Thread/semaphore.h

2.1 完整源码

classsemaphore{public:semaphore(size_t initial=0){_count=initial;}// V 操作：释放信号量voidpost(size_t n=1){std::lock_guard<std::mutex>lock(_mutex);_count+=n;if(n>1){_condition.notify_all();}else{_condition.notify_one();}}// P 操作：获取信号量（阻塞）voidwait(){std::unique_lock<std::mutex>lock(_mutex);while(_count==0){_condition.wait(lock);}--_count;}private:size_t _count;std::mutex _mutex;std::condition_variable _condition;};

2.2 逐行精析

post() — 释放信号量

voidpost(size_t n=1){std::lock_guard<std::mutex>lock(_mutex);// RAII 加锁_count+=n;// 增加计数if(n>1){_condition.notify_all();// 释放多个，唤醒所有等待者}else{_condition.notify_one();// 释放一个，只唤醒一个}}

关键设计：

• n > 1时用notify_all()——因为多个等待者可能都需要被唤醒
• n == 1时用notify_one()——避免惊群效应（thundering herd）

wait() — 获取信号量

voidwait(){