C语言: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: 2024-02-18 14:00:49 浏览: 21
这是一个经典的生产者-消费者问题。可以使用信号量来实现。 首先,需要定义三个信号量分别代表A、B、C三种零件的数量。初始值可以根据学徒掌握的零件数量来设置。 师傅进程需要不断地生成两种零件并放到桌子上,这可以用一个循环来实现。每次循环,师傅进程需要获取两个信号量来表示放置的两种零件,然后将它们放到桌子上。如果某个信号量的值为0,说明没有对应零件,此时师傅进程需要等待,直到有学徒进程将对应零件放回信号量中。 三个学徒进程需要不断地检查桌子上是否有它能够使用的零件,如果有,就将其取走并组装产品。组装完毕后,学徒进程需要将使用的零件归还给信号量,并通知师傅进程可以继续放置零件。如果没有它能够使用的零件,就需要等待其他学徒进程将需要的零件放回信号量中。 下面是C语言的示例代码(仅供参考): ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <semaphore.h> #define N 3 // 学徒的数量 #define MAX_PARTS 10 // 初始零件数量 sem_t sem_a, sem_b, sem_c; // 三种零件的信号量 sem_t sem_mutex; // 互斥信号量,保证桌子上只有一个进程操作 void *master(void *arg) { int part1, part2; while (1) { // 生成两种随机的零件 part1 = rand() % 3; part2 = rand() % 3; while (part2 == part1) { part2 = rand() % 3; } // 获取对应零件的信号量 if (part1 == 0) { sem_wait(&sem_a); } else if (part1 == 1) { sem_wait(&sem_b); } else { sem_wait(&sem_c); } if (part2 == 0) { sem_wait(&sem_a); } else if (part2 == 1) { sem_wait(&sem_b); } else { sem_wait(&sem_c); } // 放置零件到桌子上 sem_wait(&sem_mutex); printf("Master: put parts %d and %d on the table\n", part1, part2); sem_post(&sem_mutex); // 通知学徒可以继续取零件 sem_post(&sem_mutex); } } void *apprentice(void *arg) { int id = *(int *)arg; int part1, part2; while (1) { // 等待桌子上有零件 sem_wait(&sem_mutex); // 检查桌子上是否有自己需要的零件 if (id == 0) { if (sem_trywait(&sem_a) == 0) { part1 = 0; sem_wait(&sem_b); part2 = 1; } else if (sem_trywait(&sem_c) == 0) { part1 = 2; sem_wait(&sem_b); part2 = 1; } else { sem_post(&sem_mutex); continue; } } else if (id == 1) { if (sem_trywait(&sem_b) == 0) { part1 = 1; sem_wait(&sem_c); part2 = 2; } else if (sem_trywait(&sem_a) == 0) { part1 = 0; sem_wait(&sem_c); part2 = 2; } else { sem_post(&sem_mutex); continue; } } else { if (sem_trywait(&sem_c) == 0) { part1 = 2; sem_wait(&sem_a); part2 = 0; } else if (sem_trywait(&sem_b) == 0) { part1 = 1; sem_wait(&sem_a); part2 = 0; } else { sem_post(&sem_mutex); continue; } } // 取走零件并组装产品 printf("Apprentice %d: get parts %d and %d from the table and assemble product\n", id, part1, part2); // 归还零件并通知师傅可以继续放置零件 if (part1 == 0) { sem_post(&sem_a); } else if (part1 == 1) { sem_post(&sem_b); } else { sem_post(&sem_c); } if (part2 == 0) { sem_post(&sem_a); } else if (part2 == 1) { sem_post(&sem_b); } else { sem_post(&sem_c); } sem_post(&sem_mutex); } } int main() { pthread_t tid_master, tid_apprentice[N]; int i, id[N]; // 初始化信号量 sem_init(&sem_a, 0, MAX_PARTS); sem_init(&sem_b, 0, MAX_PARTS); sem_init(&sem_c, 0, MAX_PARTS); sem_init(&sem_mutex, 0, 1); // 创建师傅进程 pthread_create(&tid_master, NULL, master, NULL); // 创建学徒进程 for (i = 0; i < N; i++) { id[i] = i; pthread_create(&tid_apprentice[i], NULL, apprentice, &id[i]); } // 等待进程结束 pthread_join(tid_master, NULL); for (i = 0; i < N; i++) { pthread_join(tid_apprentice[i], NULL); } // 销毁信号量 sem_destroy(&sem_a); sem_destroy(&sem_b); sem_destroy(&sem_c); sem_destroy(&sem_mutex); return 0; } ```

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