C++实现P/V经典操作爸爸放苹果妈妈放橘子儿子吃橘子女儿吃苹果问题代码

下面是使用C++实现的爸爸放苹果、妈妈放橘子、儿子吃橘子、女儿吃苹果问题的P/V经典操作：

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

using namespace std;

mutex mtx;
condition_variable cv;
int apple = 0, orange = 0;

void father()
{
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        unique_lock<mutex> lck(mtx);
        while (apple + 1 > 3) {  // 苹果数超过3个就等待
            cv.wait(lck);
        }
        ++apple;  // 放苹果
        cout << "Father put an apple." << endl;
        cv.notify_all();  // 通知其他线程有新水果放入
    }
}

void mother()
{
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        unique_lock<mutex> lck(mtx);
        while (orange + 1 > 3) {  // 橘子数超过3个就等待
            cv.wait(lck);
        }
        ++orange;  // 放橘子
        cout << "Mother put an orange." << endl;
        cv.notify_all();  // 通知其他线程有新水果放入
    }
}

void son_eat_orange()
{
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        unique_lock<mutex> lck(mtx);
        while (orange < 1) {  // 没有橘子就等待
            cv.wait(lck);
        }
        --orange;  // 吃一个橘子
        cout << "Son ate an orange." << endl;
        cv.notify_all();  // 通知其他线程有水果被取走
    }
}

void daughter_eat_apple()
{
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        unique_lock<mutex> lck(mtx);
        while (apple < 1) {  // 没有苹果就等待
            cv.wait(lck);
        }
        --apple;  // 吃一个苹果
        cout << "Daughter ate an apple." << endl;
        cv.notify_all();  // 通知其他线程有水果被取走
    }
}

int main()
{
    thread father_thread(father);
    thread mother_thread(mother);
    thread son_thread(son_eat_orange);
    thread daughter_thread(daughter_eat_apple);

    father_thread.join();
    mother_thread.join();
    son_thread.join();
    daughter_thread.join();

    return 0;
}

在上述代码中，我们使用了互斥锁和条件变量来实现线程间的同步。其中，`father()`和`mother()`函数分别代表父亲和母亲放水果的线程，`son_eat_orange()`和`daughter_eat_apple()`函数分别代表儿子和女儿吃水果的线程。在`father()`和`mother()`函数中，每次放水果之前都会检查当前水果数量是否已经超过3个，如果超过了就等待其他线程取走一些水果后再放入新的水果；在`son_eat_orange()`和`daughter_eat_apple()`函数中，每次吃水果之前都会检查当前是否还有水果可吃，如果没有就等待其他线程放入新的水果。每次有水果被放入或被取走时，都会通过条件变量通知其他线程。最后，我们启动了4个线程，并使用`join()`函数等待所有线程执行完毕后退出程序。