用信号量实现爸爸、妈妈、儿子和女儿这三个循环进程之间的同步。
时间: 2024-02-03 15:01:41 浏览: 20
先纠正一下,应该是四个进程,不是三个。
这是一个经典的生产者-消费者问题,可以使用信号量来进行同步。我们可以使用三个信号量,分别代表盘子中可以放置的桔子数量、盘子中可以放置的苹果和桔子数量以及盘子中可以取出的水果数量。
以下是示例代码:
```python
import threading
import time
N = 5 # 盘子中最多可以放置的水果数量
empty = threading.Semaphore(N) # 盘子中可以放置的桔子数量
apple_orange = threading.Semaphore(0) # 盘子中可以放置的苹果和桔子数量
mutex = threading.Semaphore(1) # 互斥信号量,用于对盘子进行操作
count = 0 # 盘子中当前水果数量
class Father(threading.Thread):
def run(self):
global count
while True:
empty.acquire() # 等待盘子中有空位可以放置桔子
mutex.acquire() # 对盘子进行互斥操作
print("Father puts an orange into the dish")
count += 1 # 盘子中桔子数量加1
mutex.release() # 解除盘子的互斥操作
apple_orange.release() # 盘子中可以放置的水果数量加1
class Mother(threading.Thread):
def run(self):
global count
while True:
apple_orange.acquire() # 等待盘子中可以放置苹果和桔子
mutex.acquire() # 对盘子进行互斥操作
print("Mother puts an apple into the dish")
print("Mother puts an orange into the dish")
count += 2 # 盘子中水果数量加2
mutex.release() # 解除盘子的互斥操作
empty.release() # 盘子中可以放置的桔子数量加1
class Son(threading.Thread):
def run(self):
global count
while True:
mutex.acquire() # 对盘子进行互斥操作
if count > 0:
print("Son takes an orange from the dish")
count -= 1 # 盘子中桔子数量减1
mutex.release() # 解除盘子的互斥操作
class Daughter(threading.Thread):
def run(self):
global count
while True:
mutex.acquire() # 对盘子进行互斥操作
if count > 0:
print("Daughter takes an apple from the dish")
print("Daughter takes an orange from the dish")
count -= 2 # 盘子中水果数量减2
mutex.release() # 解除盘子的互斥操作
if __name__ == '__main__':
father = Father()
mother = Mother()
son = Son()
daughter = Daughter()
father.start()
mother.start()
son.start()
daughter.start()
time.sleep(10)
father.stop()
mother.stop()
son.stop()
daughter.stop()
```
在上面的代码中,我们使用了三个信号量 `empty`、`apple_orange` 和 `mutex`。`empty` 表示盘子中可以放置的桔子数量,`apple_orange` 表示盘子中可以放置的苹果和桔子数量,`mutex` 表示对盘子的互斥操作。
在 `Father` 类中,爸爸会不停地向盘子中放置桔子,当盘子中存在空位可以放置桔子时,爸爸会将桔子放入盘子中,并将 `empty` 信号量加1,表示盘子中可以放置的桔子数量增加1。
在 `Mother` 类中,妈妈会不停地向盘子中放置苹果和桔子,当盘子中可以放置苹果和桔子时,妈妈会将苹果和桔子放入盘子中,并将 `apple_orange` 信号量加1,表示盘子中可以放置的苹果和桔子数量增加1。
在 `Son` 类中,儿子会不停地从盘子中取出桔子,当盘子中存在桔子时,儿子会从盘子中取出一个桔子,并将盘子中可以放置的桔子数量减1。
在 `Daughter` 类中,女儿会不停地从盘子中取出苹果和桔子,当盘子中存在苹果和桔子时,女儿会从盘子中取出一个苹果和一个桔子,并将盘子中可以放置的苹果和桔子数量减1。
最后,在主函数中,我们创建了四个线程分别代表爸爸、妈妈、儿子和女儿,并等待它们的结束。我们也可以通过控制线程的运行时间来结束这些线程。