设有一个简单的校车管理系统。校车不允许同时停放在同一个车位上(互斥);只有当校车停 稳后,乘客才能下校车(同步);乘客下校车可以和校车卸行李同时进行(并发或并行);乘客正 在下校车时可以打电话与其他人联系(通信)。试分析、设计并实现上述校车管理系统,

时间: 2023-12-03 13:45:15 浏览: 35
分析: 根据题目描述,需要解决的问题包括: 1.校车的互斥停放问题,需要使用锁机制来控制校车的并发访问 2.乘客下车时需要等待校车停稳,需要使用条件变量进行同步 3.乘客卸下行李和下车可以同时进行,需要使用多线程技术进行并发处理 4.乘客下车时可以打电话与其他人联系,需要使用进程间通信技术来实现通信 设计: 1.校车类:包括校车编号、停车位、是否停车等属性,以及停车和离开方法,使用互斥锁来控制并发访问 2.乘客类:包括乘客编号、是否在车上、是否正在下车、是否在打电话等属性,以及下车、卸行李和打电话方法,使用条件变量来实现同步,使用多线程技术实现并发处理,使用进程间通信技术实现通信 3.管理类:包括管理校车和乘客的方法,可以实现校车的停车和离开,以及乘客的上车、下车、卸行李和打电话等操作 实现: 代码实现会比较复杂,这里只给出伪代码实现 ``` class Bus: def __init__(self, id, position): self.id = id # 校车编号 self.position = position # 校车停车位 self.lock = Lock() # 互斥锁 self.is_parked = False # 是否停车 def park(self): with self.lock: if not self.is_parked: self.is_parked = True print(f'校车{self.id}停在了{self.position}号停车位') else: print(f'校车{self.id}已经停在了{self.position}号停车位') def leave(self): with self.lock: if self.is_parked: self.is_parked = False print(f'校车{self.id}离开了{self.position}号停车位') else: print(f'校车{self.id}没有停在{self.position}号停车位') class Passenger: def __init__(self, id): self.id = id # 乘客编号 self.is_on_bus = False # 是否在车上 self.is_getting_off = False # 是否正在下车 self.is_calling = False # 是否在打电话 self.condition = Condition() # 条件变量 def get_on(self, bus): with bus.lock: if bus.is_parked: with self.condition: while not self.is_on_bus: # 等待校车停稳 self.condition.wait() print(f'乘客{self.id}上了校车{bus.id}') self.is_on_bus = True else: print(f'校车{bus.id}没有停在停车位') def get_off(self, bus): with bus.lock: if self.is_on_bus: self.is_getting_off = True print(f'乘客{self.id}正在下车') with self.condition: self.condition.notify() # 唤醒等待校车停稳的乘客 print(f'乘客{self.id}下了校车{bus.id}') self.is_on_bus = False self.is_getting_off = False else: print(f'乘客{self.id}没有在校车{bus.id}上') def unload_luggage(self): print(f'乘客{self.id}正在卸下行李') def call(self): print(f'乘客{self.id}正在打电话') class Manager: def __init__(self, buses, passengers): self.buses = buses # 校车列表 self.passengers = passengers # 乘客列表 def park_bus(self, bus_id, position): bus = self.get_bus(bus_id) if bus: bus.position = position bus.park() else: print(f'没有找到校车{bus_id}') def leave_bus(self, bus_id): bus = self.get_bus(bus_id) if bus: bus.leave() else: print(f'没有找到校车{bus_id}') def get_on_bus(self, passenger_id, bus_id): passenger = self.get_passenger(passenger_id) bus = self.get_bus(bus_id) if passenger and bus: passenger.get_on(bus) elif not passenger: print(f'没有找到乘客{passenger_id}') else: print(f'没有找到校车{bus_id}') def get_off_bus(self, passenger_id, bus_id): passenger = self.get_passenger(passenger_id) bus = self.get_bus(bus_id) if passenger and bus: passenger.get_off(bus) elif not passenger: print(f'没有找到乘客{passenger_id}') else: print(f'没有找到校车{bus_id}') def unload_luggage(self, passenger_id): passenger = self.get_passenger(passenger_id) if passenger and passenger.is_on_bus and not passenger.is_getting_off: passenger.unload_luggage() elif not passenger: print(f'没有找到乘客{passenger_id}') elif not passenger.is_on_bus: print(f'乘客{passenger_id}没有在车上') else: print(f'乘客{passenger_id}正在下车,无法卸行李') def call(self, passenger_id): passenger = self.get_passenger(passenger_id) if passenger and passenger.is_on_bus and not passenger.is_getting_off: passenger.call() elif not passenger: print(f'没有找到乘客{passenger_id}') elif not passenger.is_on_bus: print(f'乘客{passenger_id}没有在车上') else: print(f'乘客{passenger_id}正在下车,无法打电话') def get_bus(self, bus_id): for bus in self.buses: if bus.id == bus_id: return bus return None def get_passenger(self, passenger_id): for passenger in self.passengers: if passenger.id == passenger_id: return passenger return None ``` 使用方法: ``` # 创建校车和乘客 bus1 = Bus(1, 1) bus2 = Bus(2, 2) passenger1 = Passenger(1) passenger2 = Passenger(2) # 创建管理器并添加校车和乘客 manager = Manager([bus1, bus2], [passenger1, passenger2]) # 停车 manager.park_bus(1, 1) # 上车 manager.get_on_bus(1, 1) # 卸行李 manager.unload_luggage(1) # 打电话 manager.call(1) # 下车 manager.get_off_bus(1, 1) # 离开 manager.leave_bus(1) ```

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