C语言实现: 有一个师傅进程和三个学徒进程,每个学徒连续不断地组装产品,做一个产品需要A、B、C三种零件,这三个学徒分别掌握有A零件、B零件、C零件多个。要求完成以下功能: (1)师傅源源不断地供应上述三种零件,但他每次只将其中的两种零件放在桌子上(所放零件由rand % 3函数生成的0-2之间的随机数决定)。(2)具有另一零件的学徒就可以组装产品,且做完后给师傅发信号,然后师傅再拿出两种零件放在桌上。(3)每次只能有一个进程放入或取出零件。

时间: 2024-02-16 17:05:14 浏览: 71
这是一个经典的生产者消费者问题。以下是 C 语言的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <semaphore.h> #define N 3 // 零件种类数 #define M 2 // 每次放置的零件数 #define K 10 // 最多可组装的产品数 int parts[N] = {0}; // 零件库存 sem_t sems[N]; // 信号量数组 sem_t mutex; // 互斥信号量 int count = 0; // 已组装的产品数量 void* master(void* arg) { int i, j; while (count < K) { // 随机选择两种零件放在桌子上 i = rand() % N; j = rand() % N; while (i == j) j = rand() % N; sem_wait(&mutex); parts[i] += M; parts[j] += M; // 放置零件 printf("Master puts %d %c and %d %c on the table.\n", M, 'A' + i, M, 'A' + j); sem_post(&mutex); // 等待学徒取走零件 sem_wait(&sems[i]); sem_wait(&sems[j]); } return NULL; } void* apprentice(void* arg) { int id = *(int*)arg; int i, j; while (count < K) { // 随机选择一种不同于自己掌握的零件 i = id; j = (id + 1) % N; while (i == id || j == id) { i = rand() % N; j = rand() % N; } sem_wait(&mutex); if (parts[i] >= M && parts[j] >= M) { parts[i] -= M; parts[j] -= M; // 取走零件 printf("Apprentice %d takes %d %c and %d %c from the table.\n", id, M, 'A' + i, M, 'A' + j); sem_post(&sems[i]); sem_post(&sems[j]); count++; // 组装产品 } sem_post(&mutex); } return NULL; } int main() { int i, id[N]; pthread_t tid[N+1]; // 初始化信号量 sem_init(&mutex, 0, 1); for (i = 0; i < N; i++) { sem_init(&sems[i], 0, 0); } // 创建线程 for (i = 0; i < N; i++) { id[i] = i; pthread_create(&tid[i], NULL, apprentice, &id[i]); } pthread_create(&tid[N], NULL, master, NULL); // 等待线程结束 for (i = 0; i <= N; i++) { pthread_join(tid[i], NULL); } // 销毁信号量 sem_destroy(&mutex); for (i = 0; i < N; i++) { sem_destroy(&sems[i]); } return 0; } ``` 在该程序中,师傅和学徒分别对应两个线程函数 master 和 apprentice。师傅使用 rand 函数随机选择两种零件放在桌子上,并使用信号量 mutex 进行互斥保护。学徒使用 while 循环等待有足够的零件可以取走,并使用信号量 sems 进行同步。每当学徒取走两种零件后,就会使用 sem_post 函数通知师傅可以放置新的零件了。组装产品的数量 count 也需要进行互斥保护。 注意:该代码只是一个示例,实际应用中需要根据具体情况进行修改和调整。
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