信号量的使用场景

介绍：
这段代码通过信号量和多线程模拟了一个有3个车位、5辆车的停车场，保证同一时刻最多只有3辆车能进入停车场，其余车辆需等待，体现了信号量在并发资源访问控制中的典型应用。附带的ASCII图形直观展示了线程竞争、进入、离开和补位的过程。
核心：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>#define PARKING_SPACES 3  // 总车位数量
#define CARS 5            // 总车辆数sem_t parking_sem;        // 信号量表示可用车位// 车辆行为模拟
void park_car(int car_id) {printf("Vehicle %d enters the parking lot | ", car_id);sleep(1);  // 模拟停车时长（1秒）printf("Vehicle %d leaves the parking lot\n", car_id);
}// 线程函数：车辆尝试停车
void* car_thread(void* arg) {int car_id = *(int*)arg;free(arg); // 释放分配的内存sem_wait(&parking_sem);    // 等待获取车位（P操作）park_car(car_id);sem_post(&parking_sem);    // 释放车位（V操作）return NULL;
}int main() {pthread_t cars[CARS];// 初始化信号量：初始有3个可用车位if (sem_init(&parking_sem, 0, PARKING_SPACES) != 0) {perror("sem_init failed");return 1;}// 创建5个线程模拟车辆for (int i = 0; i < CARS; i++) {int* car_id = malloc(sizeof(int));if (!car_id) {perror("malloc failed");return 1;}*car_id = i + 1;  // 车辆编号从1开始if (pthread_create(&cars[i], NULL, car_thread, car_id) != 0) {perror("pthread_create failed");free(car_id);return 1;}}// 等待所有车辆线程结束for (int i = 0; i < CARS; i++) {pthread_join(cars[i], NULL);}sem_destroy(&parking_sem);  // 销毁信号量return 0;
}/*
这段代码通过信号量和多线程模拟了一个有3个车位、5辆车的停车场，
保证同一时刻最多只有3辆车能进入停车场，其余车辆需等待，体现了
信号量在并发资源访问控制中的典型应用。附带的ASCII图形直观展
示了线程竞争、进入、离开和补位的过程。
*/// 编译命令：gcc sem.c -o sem -lpthread

flowchart TDStart(程序开始)InitSem(初始化信号量)ThreadLoop{循环创建5个车辆线程}ThreadCreate(创建车辆线程 car_thread)WaitAll(等待所有车辆线程结束)DestroySem(销毁信号量)End(程序结束)Start --> InitSem --> ThreadLoopThreadLoop -->|未完成| ThreadCreateThreadCreate --> ThreadLoopThreadLoop -->|完成| WaitAllWaitAll --> DestroySem --> Endsubgraph CarThread[车辆线程 car_thread]WaitSem(sem_wait，等待车位)Park(park_car，模拟停车)PostSem(sem_post，释放车位)WaitSem --> Park --> PostSemendThreadCreate -.-> WaitSem