题目:假设学校的某学生自习室共有 100 个位置,自习室门口有一台打卡机。只要有空位,学生就可以进入自习,学生进入时必须在门口打卡登记姓名和进入时间,离开时也要在门口打卡登记离开时间,编程模拟学生进入和离开的过程,要求如下:“(1)学生不能同时使用打卡机, (2)在Linux下编写程序,使用多线程(或多进程)和信号量解决该问题(3)动态显示当前的信息(进入者,离开者,剩余座位等)。“
时间: 2024-02-26 14:58:26 浏览: 56
好的,这是一个很有趣的问题!首先,我们需要设计一个数据结构来存储学生的信息,包括姓名、进入时间和离开时间。我们可以使用一个字典(dictionary)来存储每个学生的信息。字典的键是学生的姓名,值是一个列表,包括进入时间和离开时间。当学生进入时,我们可以将他们的姓名和当前时间作为字典的一个键值对存储起来;当学生离开时,我们可以将他们的离开时间添加到列表中。这样的话,我们就可以轻松地跟踪每个学生的信息。
接下来,我们需要考虑如何处理多个学生在同一时间使用打卡机的情况。为了解决这个问题,我们可以使用信号量来控制对打卡机的访问。我们可以定义一个信号量,初始值为 1,每当有学生进入或离开时,我们就会尝试获取信号量。如果信号量的值为 1,则我们可以继续使用打卡机;如果值为 0,则说明有另一个学生正在使用打卡机,我们需要等待一段时间后再尝试获取信号量。这样,我们就可以确保同一时间只有一个学生在使用打卡机。
最后,我们需要实现一个动态的显示系统,以便我们可以随时了解自习室的情况。我们可以使用一个线程来处理显示的逻辑。这个线程可以定期(例如每 5 秒钟)从字典中读取学生信息,并将其显示在屏幕上。我们还可以在每次有学生进入或离开时,使用一个信号量来通知显示线程更新信息。
在 Linux 下,我们可以使用 Python 编写这个程序。下面是一个基本的框架:
```python
import threading
import time
# 存储学生信息的字典
students = {}
# 信号量,控制对打卡机的访问
semaphore = threading.Semaphore(1)
# 显示线程
class DisplayThread(threading.Thread):
def run(self):
while True:
# TODO: 从字典中读取学生信息并显示在屏幕上
time.sleep(5)
# 进入自习室的函数
def enter(name):
# 尝试获取信号量
semaphore.acquire()
# TODO: 记录学生进入时间
# TODO: 将学生信息存储到字典中
# 释放信号量
semaphore.release()
# 离开自习室的函数
def leave(name):
# 尝试获取信号量
semaphore.acquire()
# TODO: 记录学生离开时间
# TODO: 从字典中删除学生信息
# 释放信号量
semaphore.release()
# 主函数
if __name__ == '__main__':
# 创建显示线程并启动
display_thread = DisplayThread()
display_thread.start()
# TODO: 创建多个进程或线程来模拟学生进入和离开自习室
```
这只是一个基本的框架,还需要根据具体需求进行完善。例如,我们还需要考虑如何处理学生数量超过自习室容量的情况,如何处理进入或离开自习室的异常情况等等。
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