桌上有一空盘子,允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果,也可向盘中放桔子,儿子专等吃盘中的桔子,女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用,请用wait和signal原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。
时间: 2024-10-04 09:02:17 浏览: 52
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在这个场景中,我们可以使用条件变量(Condition Variable)和互斥锁(Mutex)来实现爸爸、儿子和女儿这三个并发进程的同步。以下是使用Python模拟的一个简单版本,使用了`threading`库中的`Lock`和`Condition`:
```python
import threading
class Fruit:
def __init__(self):
self.lock = threading.Lock()
self.fruit_type = None
self.condition = threading.Condition(self.lock)
def put_fruit(self, fruit):
with self.lock:
if not self.fruit_type:
self.fruit_type = fruit
self.signal_apple_consumer()
else:
# 爸爸已经放置了一种水果,不允许同时放入另一种
pass
def signal_apple_consumer(self):
self.condition.notify()
def eat_fruit(self):
with self.lock:
while True:
if self.fruit_type == 'apple':
self.eat('apple')
self.fruit_type = None
self.signal_fruit_producer()
break
elif self.fruit_type == 'orange':
self.wait_orange_consumer()
else:
break
print(f"Son ate {self.fruit_type}")
def wait_orange_consumer(self):
self.condition.wait()
def eat(self, fruit):
print(f"{fruit} eaten by the {self.name}")
# 创建水果对象
fruits = Fruit()
# 启动爸爸、儿子和女儿的线程
def dad():
fruits.put_fruit('apple') # 放置苹果
fruits.put_fruit('orange') # 再次放置桔子
dad_thread = threading.Thread(target=dad)
son_thread = threading.Thread(target=fruits.eat_fruit)
daughter_thread = threading.Thread(target=fruits.eat_fruit)
dad_thread.start()
son_thread.start()
daughter_thread.start()
dad_thread.join() # 等待所有线程结束
```
这个例子中,`Fruit`类包含了放置水果和等待消费者的方法。当爸爸将水果放入盘子后,会通知对应的消费者(儿子或女儿),并释放互斥锁。消费者(儿子或女儿)在获取到信号后检查盘子里的水果类型,并按照规则食用。如果水果已被其他消费掉,它们会进入等待状态直到新的水果出现。
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