有一个报箱为A,B两人共同使用,每次只能装一份报纸。A订阅《生活报》,B订阅《新晚报》,投递员C,D分属于生活报和新晚报报社,试用信号量机制来实现A,B,C,D这四个并发进程的同步与互斥活动,并说明所定义信号量的初值及含义。请用C++伪代码实现
时间: 2024-10-11 21:13:29 浏览: 5
我们可以使用两个信号量来管理这份共享资源——一个用于表示报纸总数(假设初始值为1),另一个用于表示报纸可用状态(如果为1则表示有足够的空间放置新的报纸)。另外,还需要一个互斥锁(mutex)确保在同一时刻只有一个进程能够访问报箱。
以下是C++伪代码实现:
```cpp
#include <mutex>
#include <condition_variable>
// 定义信号量
Semaphore papers(1); // 表示总共有1份报纸
Semaphore boxSpace(1); // 表示报纸槽位空闲
// 报箱类
class NewspaperBox {
private:
std::mutex mtx; // 互斥锁
bool isFull; // 判断报箱是否满
public:
void putNewspaper(std::string newspaperType) {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
if (!isFull) { // 确保报纸槽位空闲
isFull = true;
papers.decrement(); // 报纸减少1份
boxSpace.release(); // 让后续进程知道报纸槽位空出来了
// C或D实际操作,这里仅表示投递完成
deliver(newspaperType); // 假设有一个deliver方法
} else {
conditionVariable.wait(lock, [] {return !isFull;}); // 等待报箱空闲
}
}
void takeNewspaper() {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
if (papers.increment()) { // 如果报纸增加1份,则表明有人放了新报纸
isFull = false;
boxSpace.acquire(); // 让后续进程知道报纸槽位现在可用
// A或B实际操作,这里仅表示取出报纸
pickUpNewspaper(); // 假设有一个pickUpNewspaper方法
}
}
};
// 实现四个并发进程
void C(NewspaperBox& box) {
while (true) { // 模拟无限循环的投递
box.putNewspaper("生活报");
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // 模拟投递时间
}
}
void D(NewspaperBox& box) {
while (true) { // 模拟无限循环的投递
box.putNewspaper("新晚报");
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // 模拟投递时间
}
}
void A(NewspaperBox& box) {
while (true) { // 模拟A取报纸
box.takeNewspaper();
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // 模拟阅读时间
}
}
void B(NewspaperBox& box) {
while (true) { // 模拟B取报纸
box.takeNewspaper();
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // 模拟阅读时间
}
}
int main() {
NewspaperBox box;
std::thread cThread(C, std::ref(box));
std::thread dThread(D, std::ref(box));
std::thread aThread(A, std::ref(box));
std::thread bThread(B, std::ref(box));
cThread.join();
dThread.join();
aThread.join();
bThread.join();
return 0;
}
```