使用篇threads ,先创建N个学生,每个线程都将作为一个单独的线程运行。TA也将作为一个单独的线程运行。学生线程将要在寻求帮助和编程之间交替一段时间。如果TA可用,他们将获得帮助,否则就需要在走廊的椅子上面等待,并稍后寻求帮助。如果学生走进办公室寻求帮助发现TA正在睡觉,学生必须使用信号灯通知TA,帮助教帮助完学生后,助教必须检查走廊里是否有学生还需要帮助。如果没有学生需要帮助,助教TA可以继续打盹。模拟TA帮助学生的过程为sleep()走廊上只有三把椅子。
时间: 2024-03-04 20:47:59 浏览: 17
这是一个经典的线程同步问题,可以使用信号量来实现。
首先,我们需要定义三个信号量:
- `mutex`:用于保护共享资源 TA 的状态(是否正在工作)。
- `students`:用于表示走廊上等待的学生数量。
- `chairs`:用于表示走廊上空余的座位数量。
然后,我们需要创建两个线程函数:`student` 和 `TA`。
在 `student` 函数中,每个学生会循环执行以下操作:
1. 如果走廊上有空余座位,就坐下来等待 TA 的帮助;否则离开办公室。
2. 当 TA 可用时,学生会请求 TA 的帮助。
3. 如果 TA 正在睡觉,学生会唤醒 TA。
4. 等待 TA 完成帮助。
5. 离开办公室。
在 `TA` 函数中,TA 会循环执行以下操作:
1. 如果走廊上没有学生需要帮助,就进入睡眠状态。
2. 当有学生需要帮助时,TA 会唤醒学生并进行帮助。
3. 检查走廊上是否还有学生需要帮助。
下面是一个简单的示例代码,仅供参考:
```python
import threading
import time
mutex = threading.Semaphore(1)
students = threading.Semaphore(0)
chairs = threading.Semaphore(3)
def student():
global chairs
while True:
with chairs:
print(f"Student {threading.get_ident()} is waiting.")
with mutex:
if not ta_working:
ta_working = True
print(f"Student {threading.get_ident()} wakes up TA.")
ta_help()
ta_working = False
break
students.release()
print(f"Student {threading.get_ident()} is waiting outside.")
time.sleep(1)
def ta_help():
global students
while True:
students.acquire()
print(f"TA is helping student {threading.get_ident()}.")
time.sleep(5)
print(f"TA finishes helping student {threading.get_ident()}.")
if not students._value:
print("TA goes to sleep.")
break
if __name__ == "__main__":
ta_working = False
for i in range(5):
threading.Thread(target=student).start()
threading.Thread(target=ta_help).start()
```
注意,上述代码存在一些问题,例如:
- 学生和 TA 的 ID 可能会冲突。
- 学生和 TA 的工作状态需要进行同步。
- 等待学生的 `students` 信号量可能会被多次释放。
这些问题需要进一步处理和改进。