本关的编程任务是补全右侧代码片段中Begin至End中间的代码，具体要求如下： 补全ThreadHandler1和ThreadHandler2函数中代码，使用信号量来同步这两个线程(两个线程相互交替执行)，使其执行顺序为ThreadHandler1 > ThreadHandler2 > ThreadHandler1...； 信号量sem1被初始化为1，信号量sem2被初始化为0； 提示：参考相关知识中的信号量同步多线程内容；写个实验报告

以下是针对本关编程任务的代码实现和实验报告。

## 代码实现

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <chrono>
#include <semaphore.h>

using namespace std;

sem_t sem1, sem2;

void ThreadHandler1()
{
    while (true)
    {
        sem_wait(&sem1);
        cout << "ThreadHandler1" << endl;
        sem_post(&sem2);
    }
}

void ThreadHandler2()
{
    while (true)
    {
        sem_wait(&sem2);
        cout << "ThreadHandler2" << endl;
        sem_post(&sem1);
    }
}

int main()
{
    sem_init(&sem1, 0, 1);
    sem_init(&sem2, 0, 0);
    thread t1(ThreadHandler1);
    thread t2(ThreadHandler2);
    t1.join();
    t2.join();
    sem_destroy(&sem1);
    sem_destroy(&sem2);
    return 0;
}

## 实验报告

### 实验目的

1. 了解信号量在多线程同步中的应用；
2. 掌握使用信号量实现多线程同步的方法和技术；
3. 熟悉信号量同步中的常见问题和解决方法。

### 实验原理

信号量是一种用于进程/线程同步的机制，它可以用来实现进程/线程之间的同步和互斥访问。信号量包括两种类型：二元信号量和计数信号量。二元信号量只有两种状态，一般用于互斥访问；计数信号量可以有多种状态，用于实现同步和互斥访问。

在本实验中，我们通过使用信号量来同步两个线程，使其交替执行。具体来说，我们使用两个信号量sem1和sem2来实现同步，其中sem1初始值为1，sem2初始值为0。当线程1执行完毕后，它会释放sem2信号量，使得线程2可以执行。当线程2执行完毕后，它会释放sem1信号量，使得线程1可以再次执行。

### 实验过程

首先，我们在主函数中初始化两个信号量sem1和sem2：

sem_init(&sem1, 0, 1);
sem_init(&sem2, 0, 0);

然后，我们创建两个线程t1和t2，并分别将ThreadHandler1和ThreadHandler2函数作为线程的执行函数：

thread t1(ThreadHandler1);
thread t2(ThreadHandler2);

在ThreadHandler1函数中，我们使用sem_wait函数等待sem1信号量，然后输出"ThreadHandler1"字符串，最后使用sem_post函数释放sem2信号量。在ThreadHandler2函数中，我们使用sem_wait函数等待sem2信号量，然后输出"ThreadHandler2"字符串，最后使用sem_post函数释放sem1信号量。

void ThreadHandler1()
{
    while (true)
    {
        sem_wait(&sem1);
        cout << "ThreadHandler1" << endl;
        sem_post(&sem2);
    }
}

void ThreadHandler2()
{
    while (true)
    {
        sem_wait(&sem2);
        cout << "ThreadHandler2" << endl;
        sem_post(&sem1);
    }
}

最后，我们在主函数中等待两个线程执行完毕，并销毁两个信号量：

t1.join();
t2.join();
sem_destroy(&sem1);
sem_destroy(&sem2);

### 实验总结

本实验通过使用信号量来实现多线程同步，使得两个线程可以交替执行。在实际应用中，需要根据具体的需求选择适当的同步方法，以保证程序的正确性和效率。同时，也需要注意信号量同步中可能出现的死锁和饥饿问题，以及如何解决这些问题。