利用信号量、P、V原语等方式编程实现该实例。某银行提供1个服务窗口和10个供顾客等待的座位。顾客到达银行时,若有空座位,则到取号机上领取一个号,等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用。当营业员空闲时,通过叫号选取一位顾客,并为其服务。用C语言写出该问题所需要的代码
时间: 2024-10-29 07:12:24 浏览: 121
在C语言中,我们可以使用互斥量(mutex)、条件变量(condition variable)以及信号量(semaphore)来模拟这个银行排队系统的场景。这里简要地给出一个基本的实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#define MAX_SEATS 10
#define MAX_CUSTOMERS 100
#define QUEUE_SIZE 1
struct Customer {
int id;
int seat;
};
sem_t seats.sem; // 用于控制座位的数量
sem_t service.sem; // 用于控制服务窗口的状态
pthread_mutex_t mutex; // 锁
pthread_cond_t cond; // 条件变量
int available_seats = MAX_SEATS; // 当前可用座位数
int in_service = 0; // 当前正在接受服务的顾客
void* customer_func(void* arg) {
struct Customer* customer = (struct Customer*)arg;
pthread_mutex_lock(&mutex);
while (!available_seats) {
pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 如果没座,就等待
printf("Customer %d gets a seat.\n", customer->id);
available_seats++;
}
customer->seat = 1; // 领取座位
available_seats--;
if (!in_service) {
in_service++; // 开始服务
sem_post(&service); // 唤醒服务者
printf("Customer %d is served by the teller.\n", customer->id);
} else {
printf("Customer %d joins the waiting queue.\n", customer->id);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);
return NULL;
}
void* teller_func(void* unused) {
while (1) {
sem_wait(&service); // 等待服务请求
in_service--; // 提供服务
printf("Teller serves a customer.\n");
sem_post(&seats); // 将座位释放给下一个顾客
}
return NULL;
}
int main() {
sem_init(&seats.sem, 0, MAX_SEATS);
sem_init(&service.sem, 0, 0);
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
pthread_cond_init(&cond, NULL);
pthread_t customers[MAX_CUSTOMERS];
for (int i = 0; i < MAX_CUSTOMERS; i++) {
struct Customer customer = {i+1, 0};
pthread_create(&customers[i], NULL, customer_func, &customer);
}
pthread_t teller;
pthread_create(&teller, NULL, teller_func, NULL);
// Wait for all threads to finish
for (int i = 0; i < MAX_CUSTOMERS; i++) {
pthread_join(customers[i], NULL);
}
pthread_join(teller, NULL);
sem_destroy(&seats.sem);
sem_destroy(&service.sem);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
pthread_cond_destroy(&cond);
return 0;
}
```
在这个例子中,`customer_func`代表顾客线程,`teller_func`代表柜员线程。顾客线程会检查是否有座位并获取一个;如果有服务员(服务窗口可用),则开始服务;如果没有,等待。柜员线程负责处理服务请求。
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