Linux程式設計-多線程實作一家人吃水果問題（C語言）

一家人吃水果問題(多線程)

一家人吃水果問題是生産者消費者問題的一種變形。問題如下：

1. 桌子上有一隻盤子，每次隻能放一個水果；
2. 爸爸專向裡面放蘋果，媽媽專放桔子；
3. 兒子專吃蘋果，女兒專吃桔子；
4. 僅當盤子空閑時，爸爸媽媽才可以向裡面放水果；
5. 僅當盤子裡有自己需要的水果時，兒子女兒才可以從裡面取出一隻水果。

試利用線程模拟這個問題，并進行正确的同步。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>

//定義信号量
//盤子空信号量
sem_t empty;//初始值為1，表示目前盤子為空
//蘋果信号量
sem_t apple;//初始值為0，表示目前盤子沒有蘋果
//橘子信号量
sem_t orange;//初始值為0，表示目前盤子沒有橘子
//函數聲明
void* father(void* arg);//父親線程執行函數
void* mother(void* arg);//母親線程執行函數
void* son(void* arg);//兒子線程執行函數
void* daughter(void* arg);//女兒線程執行函數

void* father(void* arg) {
while(1) {
sem_wait(&empty);
// 放入一個蘋果
printf("father --> apple\n");
sem_post(&apple);
        sleep(rand() % 10); // 随機休眠一段時間
    }
}
void* mother(void* arg)
{
	while(1)
	{
		sem_wait(&empty);
		//放入一個橘子
		printf("mother --> orange\n");
		sem_post(&orange);
		sleep(rand() % 10); // 随機休眠一段時間
	}
}
void* son(void* arg)
{
	while(1)
	{   //等盤子不為空才開始執行下面的,盤子不為空說明有橘子或者蘋果
        sem_wait(&apple);//當蘋果為1時，做減法，0則不做
		printf("son --> apple\n");
		//把盤子信号量釋放，表示盤子為空，信号量加1
		sem_post(&empty);
        sleep(rand() % 10); // 随機休眠一段時間
		}
}
void* daughter(void* arg)
{
	while(1)
	{   //等盤子不為空才開始執行下面的,盤子不為空說明有橘子或者蘋果
        sem_wait(&orange);//當橘子為1時，做減法，0則不做
		printf("daughter --> orange\n");
		//把盤子信号量釋放，表示盤子為空，信号量加1
		sem_post(&empty);
        sleep(rand() % 10); // 随機休眠一段時間
		}
}
int main()
{   //定義父親，母親，兒子，女兒線程
	pthread_t fatherThread,motherThread,sonThread,daughterThread;
	//初始化信号量,empty 1,orange 0,apple 0;
	sem_init(&empty,0,1);
	sem_init(&orange,0,0);
	sem_init(&apple,0,0);
	//建立線程
	pthread_create(&fatherThread, NULL, father, NULL);
	pthread_create(&motherThread, NULL, mother, NULL);
	pthread_create(&sonThread, NULL, son, NULL);
	pthread_create(&daughterThread, NULL, daughter, NULL);
	pthread_join(fatherThread, NULL);
    pthread_join(motherThread, NULL);
	pthread_join(sonThread, NULL);
	pthread_join(daughterThread, NULL);
	
}