进程同步实验，用C++模拟几个进程的执行过程，并使用信号量解决生产者-消费者问题，需要代码注释，100行左右的代码

以下是一个基于信号量的生产者-消费者问题的C++代码，注释已经添加在代码中。

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

#define BUFFER_SIZE 10  // 缓冲区大小
#define PRODUCER_NUM 3  // 生产者数量
#define CONSUMER_NUM 2  // 消费者数量

int buffer[BUFFER_SIZE];  // 缓冲区
int in = 0;  // 缓冲区写入位置
int out = 0;  // 缓冲区读取位置

sem_t empty;  // 缓冲区空槽数量
sem_t full;  // 缓冲区满槽数量
sem_t lock;  // 互斥锁

void *producer(void *arg) {
    int id = *(int *)arg;
    int item = 0;
    while (true) {
        // 产生新产品
        item = rand() % 1000;
        std::cout << "Producer " << id << " produced item " << item << std::endl;

        // 生产者等待空槽位
        sem_wait(&empty);

        // 获取互斥锁
        sem_wait(&lock);

        // 将产品添加到缓冲区中
        buffer[in] = item;
        in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;

        // 释放互斥锁
        sem_post(&lock);

        // 通知消费者可以消费了
        sem_post(&full);
    }
}

void *consumer(void *arg) {
    int id = *(int *)arg;
    int item = 0;
    while (true) {
        // 消费者等待满槽位
        sem_wait(&full);

        // 获取互斥锁
        sem_wait(&lock);

        // 从缓冲区中取出产品
        item = buffer[out];
        out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;

        // 释放互斥锁
        sem_post(&lock);

        // 通知生产者可以继续生产了
        sem_post(&empty);

        // 消费产品
        std::cout << "Consumer " << id << " consumed item " << item << std::endl;
    }
}

int main() {
    // 初始化信号量
    sem_init(&empty, 0, BUFFER_SIZE);
    sem_init(&full, 0, 0);
    sem_init(&lock, 0, 1);

    // 创建生产者线程
    pthread_t producers[PRODUCER_NUM];
    int producer_ids[PRODUCER_NUM];
    for (int i = 0; i < PRODUCER_NUM; i++) {
        producer_ids[i] = i + 1;
        pthread_create(&producers[i], NULL, producer, &producer_ids[i]);
    }

    // 创建消费者线程
    pthread_t consumers[CONSUMER_NUM];
    int consumer_ids[CONSUMER_NUM];
    for (int i = 0; i < CONSUMER_NUM; i++) {
        consumer_ids[i] = i + 1;
        pthread_create(&consumers[i], NULL, consumer, &consumer_ids[i]);
    }

    // 等待所有线程结束
    for (int i = 0; i < PRODUCER_NUM; i++) {
        pthread_join(producers[i], NULL);
    }
    for (int i = 0; i < CONSUMER_NUM; i++) {
        pthread_join(consumers[i], NULL);
    }

    // 销毁信号量
    sem_destroy(&empty);
    sem_destroy(&full);
    sem_destroy(&lock);

    return 0;
}

以上代码中，生产者和消费者通过信号量进行进程同步，保证了缓冲区的正确访问顺序。其中，`sem_wait()` 函数会阻塞当前线程，直到信号量的值大于0，并将信号量的值减1；`sem_post()` 函数会将信号量的值加1，并唤醒正在等待该信号量的线程。`sem_init()` 函数用于初始化信号量，`sem_destroy()` 函数用于销毁信号量。