桌子上有一只盘子,每次只能放入5个水果.爸爸专放苹果,妈妈专放橘子,一个儿子等吃盘子中的橘子,一个女儿专等吃盘子中的苹果.用pv操作实现爸爸,妈妈,儿子,女儿进程的同步控制。c++实现

在C++中，我们可以使用`std::mutex`、`std::condition_variable`以及`std::queue`来模拟这个场景，以便实现四个进程之间的同步控制。这里是一个简化的示例：

#include <iostream>
#include <queue>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

class FruitQueue {
private:
    std::queue<int> fruits;
    std::mutex mutex_;
    std::condition_variable cond_;

public:
    void put(int fruit, bool parent) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
        if (fruits.size() == 5) {
            lock.unlock();
            cond_.wait(lock, [this, parent] { return !parent || fruits.size() != 5; });
        }
        fruits.push(fruit);
        if (!parent)
            cond_.notify_one(); // 父亲放下水果后通知孩子
        lock.unlock();
    }

    int take(bool& is_apple, bool& is_orange) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
        while (fruits.empty()) {
            if (is_apple && is_orange) // 如果双方都等待，则阻塞
                cond_.wait(lock, [] { return fruits.size() > 0 || !(*is_apple || *is_orange); });
            else if (*is_apple) // 儿子等待苹果
                cond_.wait(lock, [this, &is_apple] { return fruits.front() == 1 || fruits.empty(); });
            else if (*is_orange) // 女儿等待橘子
                cond_.wait(lock, [this, &is_orange] { return fruits.front() == 2 || fruits.empty(); });
        }
        int taken = fruits.front();
        fruits.pop();
        lock.unlock();

        return taken;
    }
};

int main() {
    FruitQueue queue;

    std::thread father([](FruitQueue& q) {
        for (size_t i = 1; i <= 10; ++i)
            q.put(i, true); // 爸爸放苹果
    }, std::ref(queue));

    std::thread mother([](FruitQueue& q) {
        for (size_t i = 11; i <= 20; ++i)
            q.put(i, false); // 妈妈放橘子
    }, std::ref(queue));

    bool son_apple, daughter_orange;
    int taken_by_son = queue.take(son_apple, daughter_orange);
    std::cout << "Son took an apple: " << taken_by_son << '\n';

    bool another_taken;
    int taken_by_daughter = queue.take(another_taken, daughter_orange);
    std::cout << "Daughter took a fruit: " << taken_by_daughter << " (another taken: " << another_taken << ')\n';

    father.join();
    mother.join();

    return 0;
}

在这个例子中，我们创建了一个`FruitQueue`类，用于存储水果和进行同步。爸爸和妈妈分别作为单独的线程往队列中添加苹果和橘子，儿子和女儿则是消费者，通过`take`函数等待并取走水果。`put`函数会检查队列是否满，并在满的情况下等待一个空位。`take`函数会等待直到有对应的水果可用。

注意这只是一个简化版本，实际应用中可能会需要更复杂的条件判断和错误处理。此外，对于生产者消费者模型，还可以考虑使用`std::atomic`和无锁数据结构来提高性能。