设计实现下述生产者-消费者问题。 桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中存放苹果，也可向盘中存放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。 Semaphore Sa,So=0； Semaphore Sp=1； father线程的处理函数： while(1){ Wait(Sp); printf("父亲随机放苹果或橘子"); srand((int)time(NULL)); result= rand()%2+1; if（result==1） {printf("父亲放的是橘子\n "); signal (So);} else {printf("父亲放的是苹果\n "); signal（Sa）；} Sleep(); } son线程的处理函数: while(1){ wait（So）； printf("儿子从盘中取出桔子\n "); signal（Sp）； printf("儿子吃桔子\n "); Sleep(); } daughter线程的处理函数: while(1){ wait（Sa）； printf("女儿从盘中取出苹果子\n "); signal（Sp）； printf("女儿吃苹果\n "); Sleep(); }

这里提供一个使用C语言和pthread库实现的生产者-消费者问题的代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <time.h>

#define MAX_FRUIT 1 // 盘子最多存放的水果数量

sem_t sa, so, sp; // 信号量，sa表示盘中有苹果，so表示盘中有桔子，sp表示盘子为空

void *father(void *arg)
{
    while (1) {
        sem_wait(&sp);
        printf("父亲随机放苹果或橘子\n");
        srand((int)time(NULL));
        int result = rand() % 2 + 1;
        if (result == 1) {
            printf("父亲放的是橘子\n");
            sem_post(&so);
        } else {
            printf("父亲放的是苹果\n");
            sem_post(&sa);
        }
        sleep(1);
    }
}

void *son(void *arg)
{
    while (1) {
        sem_wait(&so);
        printf("儿子从盘中取出桔子\n");
        sem_post(&sp);
        printf("儿子吃桔子\n");
        sleep(1);
    }
}

void *daughter(void *arg)
{
    while (1) {
        sem_wait(&sa);
        printf("女儿从盘中取出苹果\n");
        sem_post(&sp);
        printf("女儿吃苹果\n");
        sleep(1);
    }
}

int main()
{
    pthread_t f, s, d;
    sem_init(&sa, 0, 0);
    sem_init(&so, 0, 0);
    sem_init(&sp, 0, MAX_FRUIT);

    pthread_create(&f, NULL, father, NULL);
    pthread_create(&s, NULL, son, NULL);
    pthread_create(&d, NULL, daughter, NULL);

    pthread_join(f, NULL);
    pthread_join(s, NULL);
    pthread_join(d, NULL);

    sem_destroy(&sa);
    sem_destroy(&so);
    sem_destroy(&sp);

    return 0;
}

在这个代码中，我们使用了三个信号量sa、so和sp，它们的初值分别为0、0和1。father线程首先等待盘子为空（等待信号量sp），然后随机放入一个苹果或桔子，放入后通知儿子或女儿可以取出水果（通过信号量so或sa）；son线程等待盘子中有桔子（等待信号量so），取出桔子后通知父亲盘子已经空了（通过信号量sp）；daughter线程等待盘子中有苹果（等待信号量sa），取出苹果后同样通知父亲盘子已经空了（通过信号量sp）。

这里的sleep(1)函数是为了让程序暂停1秒钟，以便更好地观察输出结果。在实际应用中，我们可以通过控制生产者和消费者的速度来达到合适的效果。