桌上有一只盘子,最多可容纳三个水果,每次只能放入一个或取出一个水果。爸爸专向盘子中放苹果(apple),妈妈专向盘子中放橘子,两个儿子专门吃盘中的橘子,两个女儿专门吃盘中的苹果。请用 P、V操作来实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的同步与互斥关系
时间: 2024-03-16 07:48:03 浏览: 57
这是一个经典的生产者消费者问题,可以使用信号量来解决同步与互斥问题。具体实现如下:
```python
from threading import Semaphore
# 初始化信号量
apple = Semaphore(0)
orange = Semaphore(0)
empty = Semaphore(3)
mutex = Semaphore(1)
def father():
while True:
# 爸爸放苹果
empty.acquire()
mutex.acquire()
print("Father put an apple into the plate.")
mutex.release()
apple.release()
def mother():
while True:
# 妈妈放橘子
empty.acquire()
mutex.acquire()
print("Mother put an orange into the plate.")
mutex.release()
orange.release()
def son():
while True:
# 儿子吃橘子
orange.acquire()
mutex.acquire()
print("Son ate an orange from the plate.")
mutex.release()
empty.release()
def daughter():
while True:
# 女儿吃苹果
apple.acquire()
mutex.acquire()
print("Daughter ate an apple from the plate.")
mutex.release()
empty.release()
```
在这个实现中,使用信号量 `apple` 和 `orange` 来表示盘子中苹果和橘子的数量,初始值为 0,表示盘子中没有水果。使用信号量 `empty` 来表示盘子的空余容量,初始值为 3,表示盘子最多可以容纳 3 个水果。使用信号量 `mutex` 来实现互斥访问盘子。
爸爸和妈妈都是生产者,每次放入一个水果之前需要先获取 `empty` 和 `mutex` 信号量,表示盘子有空余容量,并且当前没有其他生产者或消费者在访问盘子。放入一个水果后,需要释放 `mutex` 信号量,并将相应的水果信号量(`apple` 或 `orange`)加一。
儿子和女儿都是消费者,每次取出一个水果之前需要先获取相应的水果信号量和 `mutex` 信号量,表示盘子中有相应的水果,并且当前没有其他生产者或消费者在访问盘子。取出一个水果后,需要释放 `mutex` 信号量,并将 `empty` 信号量加一。
这样就可以实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的同步与互斥关系了。
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