一家人吃水果问题(多线程)
一家人吃水果问题是生产者消费者问题的一种变形。问题如下:
- 桌子上有一只盘子,每次只能放一个水果;
- 爸爸专向里面放苹果,妈妈专放桔子;
- 儿子专吃苹果,女儿专吃桔子;
- 仅当盘子空闲时,爸爸妈妈才可以向里面放水果;
- 仅当盘子里有自己需要的水果时,儿子女儿才可以从里面取出一只水果。
试利用线程模拟这个问题,并进行正确的同步。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>
//定义信号量
//盘子空信号量
sem_t empty;//初始值为1,表示当前盘子为空
//苹果信号量
sem_t apple;//初始值为0,表示当前盘子没有苹果
//橘子信号量
sem_t orange;//初始值为0,表示当前盘子没有橘子
//函数声明
void* father(void* arg);//父亲线程执行函数
void* mother(void* arg);//母亲线程执行函数
void* son(void* arg);//儿子线程执行函数
void* daughter(void* arg);//女儿线程执行函数
void* father(void* arg) {
while(1) {
sem_wait(&empty);
// 放入一个苹果
printf("father --> apple\n");
sem_post(&apple);
sleep(rand() % 10); // 随机休眠一段时间
}
}
void* mother(void* arg)
{
while(1)
{
sem_wait(&empty);
//放入一个橘子
printf("mother --> orange\n");
sem_post(&orange);
sleep(rand() % 10); // 随机休眠一段时间
}
}
void* son(void* arg)
{
while(1)
{ //等盘子不为空才开始执行下面的,盘子不为空说明有橘子或者苹果
sem_wait(&apple);//当苹果为1时,做减法,0则不做
printf("son --> apple\n");
//把盘子信号量释放,表示盘子为空,信号量加1
sem_post(&empty);
sleep(rand() % 10); // 随机休眠一段时间
}
}
void* daughter(void* arg)
{
while(1)
{ //等盘子不为空才开始执行下面的,盘子不为空说明有橘子或者苹果
sem_wait(&orange);//当橘子为1时,做减法,0则不做
printf("daughter --> orange\n");
//把盘子信号量释放,表示盘子为空,信号量加1
sem_post(&empty);
sleep(rand() % 10); // 随机休眠一段时间
}
}
int main()
{ //定义父亲,母亲,儿子,女儿线程
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);
//创建线程
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);
}