sem_init重复调用引发sem_wait线程无法被唤醒

问题

一段老代码，两个线程，一个线程调用sem_wait等待信号量，另外一个线程在某失败分支会调用sem_init清信号量，结果导致sem_wait线程无法被唤醒；

分析

Linux manpage

从描述中可见，初始化一个已经被初始化的信号量会导致未定义行为；

 NAME
        sem_init - initialize an unnamed semaphore
 
 SYNOPSIS
        #include <semaphore.h>
 
        int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
 
        Link with -lrt or -pthread.
 
 DESCRIPTION
 ...
 
        Initializing a semaphore that has already been initialized results in undefined behavior.

glibc源码

到底会发生什么未定义行为，我们直接看源码吧；

首先，对比结构体，旧结构体只有value成员，新结构体中增加了private和nwaiters成员；nwaiters成员会在调用sem_wait时候增加；

然后，对比sem_post唤醒函数；可见，新唤醒函数会在唤醒操作执行之前对nwaiters进行判断，只有当nwaiters>0时，才进行唤醒；

而旧的唤醒操作，则没有类似判断；

现在，我们清楚了，老代码用的老版本的glibc，内部没有等待判断，一直没有出问题，而使用新版本的glibc之后，加入了判断，就有问题了；

结论

1. sem_init是用来在初始化的时候调用初始化信号量的，并不是用来将信号量清零的；
2. 重复调用sem_init的行为可能导致已经处于sem_wait的线程无法被唤醒；
3. 旧版本的glibc机制比较弱，所以老代码一直运行很好；但是新glibc作了检查，所以会出问题；
4. 按照目前代码看，如果单个线程自己在调用了sem_wait之后再调用sem_init时没什么影响的；但是不保证以后的glibc会再做什么修改造成影响；
5. 除了初始化阶段，其他流程中不要使用sem_init；
6. 最好使用其他方式替代信号量，比如条件变量；