信号量实验项目： 桌子上有一个能盛得下5个水果的空盘子，爸爸不停地向盘子中放入苹果或者桔子，儿子不停地从盘子中取出桔子享用，女儿不停的从盘子中取出苹果享用。规定三人不能同时从盘子中取放水果。试用信号量实现爸爸、儿子和女儿三个进程间的同步。（网上题目看看效果先） 要求： 1、写出相应算法及相关说明。 2、必须用程序设计语言实现整个循环进程的模拟。（设计语言不限） 3、对模拟效果进行截图，提交完整的实验报告。 4、在学习通中上传Word 版实验报告附件。

这是一个编程类的问题，可以回答。

这是一个经典的生产者消费者问题，可以使用信号量进行同步。

算法如下：

1. 定义一个共享缓冲区(盘子)和两个信号量(semaphore)empty和full。
2. empty表示未放置的苹果或者桔子的数量，full表示已经放置的水果的数量。
3. 父进程放苹果或者桔子，如果盘子满了(empty==0)，则等待full信号量。如果盘子未满(empty>0)，则放置水果到盘子中，empty减1，然后释放full信号量。
4. 儿子和女儿进程从盘子中取水果，如果盘子为空(full==0)，则等待empty信号量。如果盘子不为空(full>0)，则从盘子中取出一个水果，full减1，然后释放empty信号量。

下面是示例代码(java语言)，截图和实验报告请自行设计。

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class FruitBowl {
    private static Semaphore empty = new Semaphore(5);
    private static Semaphore full = new Semaphore(0);
    private static Object lock = new Object();
    private static int fruits = 0;

    public static void main(String[] args) {
        Thread father = new Thread(new Father());
        Thread son = new Thread(new Son());
        Thread daughter = new Thread(new Daughter());
        father.start();
        son.start();
        daughter.start();
    }

    static class Father implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                produceFruit();
            }
        }

        private void produceFruit() {
            try {
                empty.acquire();
                synchronized (lock) {
                    if (fruits < 5) {
                        fruits++;
                        System.out.println("Father put a fruit(" + fruits + ") in the bowl");
                    }
                    full.release();
                }
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    static class Son implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                consumeOrange();
            }
        }

        private void consumeOrange() {
            try {
                full.acquire();
                synchronized (lock) {
                    if (fruits > 0) {
                        fruits--;
                        System.out.println("Son took an orange(" + fruits + ") from the bowl");
                    }
                    empty.release();
                }
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    static class Daughter implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                consumeApple();
            }
        }

        private void consumeApple() {
            try {
                full.acquire();
                synchronized (lock) {
                    if (fruits > 0) {
                        fruits--;
                        System.out.println("Daughter took an apple(" + fruits + ") from the bowl");
                    }
                    empty.release();
                }
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}