用Python语言模仿实现“吃水果”问题并展示完整代码 要求如下1.实现多进程的创建、进程间同步与互斥解决具体问题。 2.问题描述:桌上有一盘子,桌上有一个空盘,允许存放一只水果,爸爸可向盘内放苹果,妈妈可向盘内放桔子,儿子专等吃盘内的桔子,女儿专等吃盘中的苹果。 桌上有一盘子,桌上有一个空盘,允许存放一只水果,爸爸可向盘内放苹果,妈妈可向盘内放桔子,儿子专等吃盘内的桔子,女儿专等吃盘中的苹果。
时间: 2023-12-05 22:05:52 浏览: 169
进程同步模拟设计--吃水果问题
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下面是用Python语言模仿实现“吃水果”问题并展示完整代码,其中使用了多进程的创建、进程间同步与互斥来解决具体问题:
```python
import multiprocessing
import time
import random
plate = multiprocessing.Queue() # 盘子,使用队列实现
father_can_put = multiprocessing.Event() # 爸爸能否放水果的标志,使用事件实现
mother_can_put = multiprocessing.Event() # 妈妈能否放水果的标志,使用事件实现
son_can_eat = multiprocessing.Event() # 儿子能否吃水果的标志,使用事件实现
daughter_can_eat = multiprocessing.Event() # 女儿能否吃水果的标志,使用事件实现
mutex = multiprocessing.Lock() # 互斥锁,用于保证每次只有一个进程访问盘子
def father():
while True:
time.sleep(random.randint(1, 5)) # 随机睡眠1-5秒
if not father_can_put.is_set(): # 如果爸爸不能放水果
print("爸爸在等待放水果...")
father_can_put.wait() # 等待爸爸能放水果的标志被设置
mutex.acquire() # 获取互斥锁
plate.put("apple") # 将苹果放入盘子中
print("爸爸放了一个苹果")
mutex.release() # 释放互斥锁
mother_can_put.set() # 设置妈妈能放水果的标志
father_can_put.clear() # 清除爸爸能放水果的标志
def mother():
while True:
time.sleep(random.randint(1, 5)) # 随机睡眠1-5秒
if not mother_can_put.is_set(): # 如果妈妈不能放水果
print("妈妈在等待放水果...")
mother_can_put.wait() # 等待妈妈能放水果的标志被设置
mutex.acquire() # 获取互斥锁
plate.put("orange") # 将桔子放入盘子中
print("妈妈放了一个桔子")
mutex.release() # 释放互斥锁
son_can_eat.set() # 设置儿子能吃水果的标志
daughter_can_eat.clear() # 清除女儿能吃水果的标志
def son():
while True:
time.sleep(random.randint(1, 5)) # 随机睡眠1-5秒
if not son_can_eat.is_set(): # 如果儿子不能吃水果
print("儿子在等待吃桔子...")
son_can_eat.wait() # 等待儿子能吃水果的标志被设置
mutex.acquire() # 获取互斥锁
fruit = plate.get() # 从盘子中取出水果
if fruit == "orange": # 如果是桔子
print("儿子吃了一个桔子")
daughter_can_eat.set() # 设置女儿能吃水果的标志
son_can_eat.clear() # 清除儿子能吃水果的标志
else: # 如果是苹果
plate.put(fruit) # 将水果放回盘子中
mutex.release() # 释放互斥锁
def daughter():
while True:
time.sleep(random.randint(1, 5)) # 随机睡眠1-5秒
if not daughter_can_eat.is_set(): # 如果女儿不能吃水果
print("女儿在等待吃苹果...")
daughter_can_eat.wait() # 等待女儿能吃水果的标志被设置
mutex.acquire() # 获取互斥锁
fruit = plate.get() # 从盘子中取出水果
if fruit == "apple": # 如果是苹果
print("女儿吃了一个苹果")
son_can_eat.set() # 设置儿子能吃水果的标志
daughter_can_eat.clear() # 清除女儿能吃水果的标志
else: # 如果是桔子
plate.put(fruit) # 将水果放回盘子中
mutex.release() # 释放互斥锁
if __name__ == '__main__':
father_can_put.set() # 设置爸爸能放水果的标志
son_can_eat.clear() # 清除儿子能吃水果的标志
daughter_can_eat.clear() # 清除女儿能吃水果的标志
p_father = multiprocessing.Process(target=father)
p_mother = multiprocessing.Process(target=mother)
p_son = multiprocessing.Process(target=son)
p_daughter = multiprocessing.Process(target=daughter)
p_father.start()
p_mother.start()
p_son.start()
p_daughter.start()
p_father.join()
p_mother.join()
p_son.join()
p_daughter.join()
```
运行上述代码后,程序会模拟爸爸、妈妈、儿子和女儿四个进程进行“吃水果”的操作。在这个过程中,爸爸和妈妈可以向盘子中放入水果,儿子和女儿则只能吃盘子中对应的水果。程序使用了多进程、事件和互斥锁等技术来保证进程间的同步和互斥。
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