信号量（Semaphore）

难度：⭐⭐ 中等

考点

• buffered channel 实现信号量
• 并发控制
• Acquire/Release 语义

题目描述

用 buffered channel 实现一个计数信号量，用于限制并发访问数。

要求：

1. NewSemaphore(n) — 创建允许最多 n 个并发的信号量
2. Acquire() — 获取一个许可，如果没有许可则阻塞
3. TryAcquire(timeout) — 尝试获取，超时返回 false
4. Release() — 释放一个许可
5. Available() — 返回当前可用许可数

函数签名

type Semaphore struct { ... }

func NewSemaphore(n int) *Semaphore
func (s *Semaphore) Acquire()
func (s *Semaphore) TryAcquire(timeout time.Duration) bool
func (s *Semaphore) Release()
func (s *Semaphore) Available() int

提示

1. buffered channel 的容量就是信号量的计数
2. Acquire = 向 channel 发送（满了就阻塞）
3. Release = 从 channel 接收（释放一个位置）
4. Available = cap - len

---

参考答案（Go）

点击展开参考答案

//go:build ignore

package answer

import "time"

type Semaphore struct {
	ch chan struct{}
}

func NewSemaphore(n int) *Semaphore {
	return &Semaphore{ch: make(chan struct{}, n)}
}

func (s *Semaphore) Acquire() {
	s.ch <- struct{}{}
}

func (s *Semaphore) TryAcquire(timeout time.Duration) bool {
	select {
	case s.ch <- struct{}{}:
		return true
	case <-time.After(timeout):
		return false
	}
}

func (s *Semaphore) Release() {
	<-s.ch
}

func (s *Semaphore) Available() int {
	return cap(s.ch) - len(s.ch)
}