用c语言模仿实现“吃水果”问题并展示完整代码 要求如下1.实现多进程的创建、进程间同步与互斥解决具体问题。 2.问题描述：桌上有一盘子，桌上有一个空盘，允许存放一只水果，爸爸可向盘内放苹果，妈妈可向盘内放桔子，儿子专等吃盘内的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。 桌上有一盘子，桌上有一个空盘，允许存放一只水果，爸爸可向盘内放苹果，妈妈可向盘内放桔子，儿子专等吃盘内的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。

下面是用C语言模仿实现“吃水果”问题并展示完整代码，其中使用了多进程的创建、进程间同步与互斥来解决具体问题：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>

#define KEY 1234 // 信号量键值

union semun {
    int val;
    struct semid_ds *buf;
    unsigned short *array;
};

int semid; // 信号量ID

void P(int semid, int index) { // P操作
    struct sembuf sem;
    sem.sem_num = index;
    sem.sem_op = -1;
    sem.sem_flg = 0;
    semop(semid, &sem, 1);
}

void V(int semid, int index) { // V操作
    struct sembuf sem;
    sem.sem_num = index;
    sem.sem_op = 1;
    sem.sem_flg = 0;
    semop(semid, &sem, 1);
}

void father() {
    while (1) {
        sleep(rand() % 5 + 1); // 随机睡眠1-5秒
        P(semid, 0); // 等待爸爸能放水果的标志被设置
        printf("爸爸放了一个苹果\n");
        V(semid, 1); // 设置妈妈能放水果的标志
        P(semid, 2); // 清除爸爸能放水果的标志
    }
}

void mother() {
    while (1) {
        sleep(rand() % 5 + 1); // 随机睡眠1-5秒
        P(semid, 1); // 等待妈妈能放水果的标志被设置
        printf("妈妈放了一个桔子\n");
        V(semid, 2); // 设置儿子能吃水果的标志
        P(semid, 3); // 清除妈妈能放水果的标志
    }
}

void son() {
    while (1) {
        sleep(rand() % 5 + 1); // 随机睡眠1-5秒
        P(semid, 2); // 等待儿子能吃水果的标志被设置
        printf("儿子吃了一个桔子\n");
        V(semid, 3); // 设置女儿能吃水果的标志
        P(semid, 0); // 清除儿子能吃水果的标志
    }
}

void daughter() {
    while (1) {
        sleep(rand() % 5 + 1); // 随机睡眠1-5秒
        P(semid, 3); // 等待女儿能吃水果的标志被设置
        printf("女儿吃了一个苹果\n");
        V(semid, 0); // 设置爸爸能放水果的标志
        P(semid, 1); // 清除女儿能吃水果的标志
    }
}

int main() {
    int i;

    // 创建四个进程
    pid_t pid[4];
    for (i = 0; i < 4; i++) {
        pid[i] = fork();
        if (pid[i] == 0) {
            srand(getpid()); // 为了让每个子进程的随机数不同，故使用getpid()作为seed
            break;
        }
    }

    if (i == 4) { // 父进程
        union semun arg;
        arg.val = 1; // 爸爸能放水果的标志
        semid = semget(KEY, 4, IPC_CREAT | 0666);
        semctl(semid, 0, SETVAL, arg); // 设置爸爸能放水果的标志

        arg.val = 0; // 妈妈能放水果的标志
        semctl(semid, 1, SETVAL, arg);

        arg.val = 0; // 儿子能吃水果的标志
        semctl(semid, 2, SETVAL, arg);

        arg.val = 0; // 女儿能吃水果的标志
        semctl(semid, 3, SETVAL, arg);

        // 等待子进程结束
        for (i = 0; i < 4; i++) {
            waitpid(pid[i], NULL, 0);
        }
    } else if (i == 0) { // 爸爸进程
        father();
    } else if (i == 1) { // 妈妈进程
        mother();
    } else if (i == 2) { // 儿子进程
        son();
    } else { // 女儿进程
        daughter();
    }

    return 0;
}

运行上述代码后，程序会模拟爸爸、妈妈、儿子和女儿四个进程进行“吃水果”的操作。在这个过程中，爸爸和妈妈可以向盘子中放入水果，儿子和女儿则只能吃盘子中对应的水果。程序使用了多进程和信号量等技术来保证进程间的同步和互斥。