C++模拟十字路口并且添加15秒的红绿灯,车的数量不能超过50

时间: 2023-07-15 12:12:10 浏览: 13
以下是一个简单的C++代码,模拟了一个十字路口和15秒的红绿灯。它使用了一个循环来模拟不断到来的车辆,并且使用了计数器来限制车辆数量。 ``` #include <iostream> #include <chrono> #include <thread> using namespace std; int main() { int max_cars = 50; // 最大车辆数 int cars = 0; // 当前车辆数 bool light = false; // 红绿灯状态,false为红灯,true为绿灯 while (true) { // 模拟车辆到达 if (cars < max_cars) { cout << "车辆到达" << endl; cars++; } // 红绿灯倒计时 for (int i = 15; i > 0; i--) { cout << "红绿灯倒计时:" << i << endl; this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1)); } // 切换红绿灯状态 light = !light; if (light) { cout << "绿灯亮起,可通行" << endl; } else { cout << "红灯亮起,禁止通行" << endl; } // 重置车辆数量 cars = 0; } return 0; } ``` 请注意,这只是一个简单的示例代码,没有考虑到许多实际情况,如车辆的速度、转弯等。如果您需要更精细的模拟,请考虑使用更高级的模拟工具或框架。

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这是一个比较复杂的交通灯模拟程序,需要考虑多个线程之间的同步和互斥。以下是一个简单的实现方式,仅供参考。 首先,我们需要定义交通灯和车辆的类。交通灯类包含三种状态:红灯、绿灯和黄灯,以及一个标记变量指示当前状态。车辆类包含车辆编号、进入路口的方向、当前位置等信息。 c++ enum LightState { RED, GREEN, YELLOW }; class TrafficLight { public: TrafficLight(int x, int y); void SetState(LightState state); void Draw(); LightState GetState(); private: int x_, y_; LightState state_; }; class Car { public: Car(int id, int x, int y, int direction); void Draw(); void Move(); int GetX(); int GetY(); int GetDirection(); private: int id_; int x_, y_; int direction_; }; 然后,我们需要定义一个路口类,包含四个交通灯和一个车辆队列。在路口类的构造函数中,我们创建四个交通灯对象,并初始化车辆队列为空。 c++ class Intersection { public: Intersection(); void Draw(); void AddCar(int direction); void Run(); private: TrafficLight north_south_light_; TrafficLight east_west_light_; std::queue<Car> car_queue_; }; 在 Run 函数中,我们需要启动两个线程,分别控制南北和东西方向的交通灯。这两个线程需要不断地交替改变交通灯状态,直到用户停止程序为止。同时,我们还需要启动一个定时器线程,每隔一段时间添加一个新的车辆到队列中。 c++ void Intersection::Run() { std::thread t1([&]() { while (true) { north_south_light_.SetState(GREEN); east_west_light_.SetState(RED); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10)); north_south_light_.SetState(YELLOW); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); north_south_light_.SetState(RED); east_west_light_.SetState(GREEN); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10)); east_west_light_.SetState(YELLOW); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); } }); std::thread t2([&]() { while (true) { east_west_light_.SetState(GREEN); north_south_light_.SetState(RED); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10)); east_west_light_.SetState(YELLOW); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); east_west_light_.SetState(RED); north_south_light_.SetState(GREEN); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10)); north_south_light_.SetState(YELLOW); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); } }); std::thread t3([&]() { while (true) { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3)); AddCar(rand() % 4); } }); t1.detach(); t2.detach(); t3.detach(); } 在 AddCar 函数中,我们根据传入的方向参数创建一个新的车辆对象,并添加到车辆队列中。 c++ void Intersection::AddCar(int direction) { int id = car_queue_.size() + 1; int x, y; switch (direction) { case 0: // from south x = 400; y = 600; break; case 1: // from north x = 400; y = -50; break; case 2: // from east x = -50; y = 300; break; case 3: // from west x = 850; y = 300; break; } Car car(id, x, y, direction); car_queue_.push(car); } 最后,在主函数中,我们创建一个路口对象,并启动路口的运行函数。同时,我们还需要处理用户的输入,包括开始按钮和添加按钮的点击事件。 c++ int main() { initgraph(900, 700); Intersection intersection; intersection.Run(); bool running = false; bool adding = false; while (true) { if (GetAsyncKeyState(VK_SPACE)) { if (!running) { running = true; } else { running = false; } } if (GetAsyncKeyState(VK_RETURN)) { if (!adding) { adding = true; } else { adding = false; } } if (adding) { intersection.AddCar(rand() % 4); } if (running) { cleardevice(); intersection.Draw(); intersection.Run(); } else { cleardevice(); intersection.Draw(); } } closegraph(); return 0; } 完整代码如下:
好的,这是一个比较复杂的项目,需要用到一些图形库和多线程编程知识。我会尽可能详细地说明每一部分的实现过程和涉及到的知识点。 首先,我们需要使用 EasyX 图形库来实现图形界面和交通灯的显示。EasyX 是一款基于 GDI+ 的图形库,可以方便地实现 Windows 应用程序的图形界面。 我们需要创建一个窗口,并在窗口中绘制交通灯和车辆。在 EasyX 中,可以使用图形绘制函数来绘制图形元素,如圆形、矩形、线段等。我们需要使用 setfillcolor 和 solidroundrect 函数分别设置交通灯的颜色和形状,并使用 line 函数绘制车辆的轮廓。 C++ // 创建窗口 initgraph(width, height, SHOWCONSOLE); // 绘制交通灯 setfillcolor(RED); solidroundrect(x1, y1, x2, y2, roundAngle, roundAngle); setfillcolor(GREEN); solidroundrect(x3, y3, x4, y4, roundAngle, roundAngle); // 绘制车辆 setlinestyle(PS_SOLID, 3); setlinecolor(WHITE); line(x1, y1, x2, y2); 接下来,我们需要实现交通灯和车辆的动画效果。由于动画效果需要不断刷新窗口,因此我们需要使用 EasyX 提供的 BeginBatchDraw 和 EndBatchDraw 函数来批量绘制图形元素,避免闪烁和卡顿。 C++ // 开始绘制 BeginBatchDraw(); // 绘制交通灯和车辆 // 结束绘制 EndBatchDraw(); 为了实现交通灯的颜色和车辆的运动,我们需要使用多线程编程技术。在 Windows 中,可以使用 CreateThread 函数来创建线程,并使用 WaitForSingleObject 函数来等待线程执行完毕。 C++ // 创建交通灯线程 HANDLE hThread1 = CreateThread(NULL, 0, TrafficLightThread1, NULL, 0, NULL); HANDLE hThread2 = CreateThread(NULL, 0, TrafficLightThread2, NULL, 0, NULL); // 创建车辆线程 HANDLE hThread3 = CreateThread(NULL, 0, CarThread1, NULL, 0, NULL); HANDLE hThread4 = CreateThread(NULL, 0, CarThread2, NULL, 0, NULL); // 等待线程执行完毕 WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE); WaitForSingleObject(hThread2, INFINITE); WaitForSingleObject(hThread3, INFINITE); WaitForSingleObject(hThread4, INFINITE); 在多线程编程中,由于多个线程可能同时访问共享资源,因此需要使用互斥锁来保护共享资源的一致性。在 Windows 中,可以使用 CreateMutex 函数创建互斥锁,并使用 WaitForSingleObject 和 ReleaseMutex 函数来控制互斥访问。 C++ // 创建互斥锁 HANDLE hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL); // 加锁 WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE); // 访问共享资源 // 解锁 ReleaseMutex(hMutex); 另外,在多线程编程中,如果需要多个线程协作完成某个任务,需要使用同步机制来实现。在 Windows 中,可以使用信号量和事件来实现线程同步。 信号量是一种计数器,用于控制多个线程对共享资源的访问。在 Windows 中,可以使用 CreateSemaphore 函数创建信号量,并使用 WaitForSingleObject 和 ReleaseSemaphore 函数来控制信号量的值。 C++ // 创建信号量 HANDLE hSemaphore = CreateSemaphore(NULL, 0, MAX_COUNT, NULL); // 等待信号量 WaitForSingleObject(hSemaphore, INFINITE); // 发送信号量 ReleaseSemaphore(hSemaphore, 1, NULL); 事件是一种标志,用于通知多个线程某个条件已经满足。在 Windows 中,可以使用 CreateEvent 函数创建事件,并使用 WaitForSingleObject 和 SetEvent 函数来控制事件的状态。 C++ // 创建事件 HANDLE hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL); // 等待事件 WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE); // 发送事件 SetEvent(hEvent); 最后,我们需要实现开始按钮和添加按钮的功能。在 EasyX 中,可以使用 GetMouseMsg 函数获取鼠标事件,并使用 MessageBox 函数弹出消息框。 C++ // 获取鼠标事件 MOUSEMSG mouseMsg = GetMouseMsg(); // 弹出消息框 MessageBox(GetHWnd(), "Hello, world!", "Message", MB_OK); 希望这些说明对你有所帮助。如果你有任何问题或疑问,请随时提出来。
这是一个典型的并发控制问题,需要使用互斥锁和条件变量来进行同步和通信。 首先,定义一个交通灯控制的类,包括红绿灯的状态和控制方法,使用互斥锁来实现对状态的访问控制。 cpp class TrafficLight { public: enum LightState { RED, YELLOW, GREEN }; TrafficLight() : state_(RED) {} void TurnRed() { std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); state_ = RED; cv_.notify_all(); } void TurnGreen() { std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); state_ = GREEN; cv_.notify_all(); } void TurnYellow() { std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); state_ = YELLOW; cv_.notify_all(); } LightState GetState() const { std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); return state_; } private: std::mutex mutex_; std::condition_variable cv_; LightState state_; }; 然后,定义一个车辆类,包括车辆的状态和行驶方法,使用条件变量来实现车辆的等待和唤醒。 cpp class Vehicle { public: enum VehicleState { WAITING, RUNNING, FINISHED }; Vehicle(int id, TrafficLight& light, int delay) : id_(id), light_(light), delay_(delay), state_(WAITING) {} void Run() { std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); while (state_ != FINISHED) { // 等待前面的车辆通过 while (prev_ && prev_->GetState() != FINISHED) { cv_.wait(lock); } // 等待交通灯 while (light_.GetState() != GREEN) { cv_.wait(lock); } // 开始行驶 state_ = RUNNING; std::cout << "Vehicle " << id_ << " is running" << std::endl; lock.unlock(); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(delay_)); lock.lock(); // 结束行驶 state_ = FINISHED; std::cout << "Vehicle " << id_ << " has finished" << std::endl; cv_.notify_all(); } } void SetPrev(Vehicle* prev) { prev_ = prev; } VehicleState GetState() const { std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); return state_; } private: int id_; TrafficLight& light_; int delay_; VehicleState state_; Vehicle* prev_ = nullptr; std::mutex mutex_; std::condition_variable cv_; }; 最后,定义一个路口类,连接交通灯和车辆,控制车辆的通行。 cpp class Intersection { public: Intersection() { for (int i = 0; i < 4; i++) { lights_[i] = TrafficLight(); } } void Start() { std::vector<std::thread> threads; for (int i = 0; i < 16; i++) { vehicles_[i] = Vehicle(i, lights_[i % 4], std::rand() % 100 + 100); threads.emplace_back(std::thread(&Vehicle::Run, &vehicles_[i])); } while (true) { // 控制交通灯 for (int i = 0; i < 4; i++) { if (lights_[i].GetState() == TrafficLight::RED) { lights_[i].TurnGreen(); } else { lights_[i].TurnRed(); } } std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5)); } for (auto& thread : threads) { thread.join(); } } private: TrafficLight lights_[4]; Vehicle vehicles_[16]; }; 在主函数中,创建一个路口对象并启动。 cpp int main() { Intersection intersection; intersection.Start(); return 0; }
引用和提供了关于实现vector的两种方法。其中,引用展示了一个使用reserve和push_back方法的示例,而引用展示了一个使用new和memcpy函数的示例。这两种方法都是常见的实现vector的方式。 在第一种方法中,通过reserve函数可以预留足够的内存空间,然后使用push_back函数逐个将元素添加到vector中。这种方法的好处是可以避免不必要的内存重分配,提高了效率。 而第二种方法使用new操作符在堆上分配内存空间,并使用memcpy函数将已有的vector对象的数据复制到新的内存空间中。通过这种方式,可以实现深拷贝,即两个vector对象拥有独立的内存空间。这种方法的好处是可以在不修改原始vector对象的情况下创建一个新的vector对象。 除了以上两种方法,还可以使用其他方式实现vector类。例如,可以使用动态数组来实现vector的底层数据结构,然后通过成员函数实现vector的各种操作,如增加、删除、查找等。 总结来说,c语言模拟实现vector的关键是动态内存管理和对元素的增删改查操作。可以使用预留空间和逐个添加元素的方式,也可以使用动态数组和复制数据的方式来实现vector类。具体的实现方式可以根据需求和实际情况选择。123 #### 引用[.reference_title] - *1* *2* *3* [C++——vector模拟实现](https://blog.csdn.net/weixin_49449676/article/details/126813526)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 100%"] [ .reference_list ]

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