在linux环境下，巧妙运用信号量解决水果放取问题，这是一个有趣且实用的多线程同步问题。以下是该问题的思维导图、代码演示和思路解析。
一. 信号量相关实验回顾
二. 巧妙运用信号量解决水果放取问题（思维导图&代码演示&思路解析）
问题描述：一个盘子只能放一个水果，爸爸往里面放苹果，妈妈往里面放橘子，儿子专门等吃橘子，女儿专门等吃苹果。只要盘子空，爸爸或妈妈就可以往里面放水果；仅当盘子里有自己需要的水果时，儿子或女儿才可以取出吃。
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设置三个信号量：
-
plate：初始值为1，优先执行，面向父母端。 -
appleReady：初始值为0，对应女儿等待苹果。 -
orangeReady：初始值为0，对应儿子等待橘子。
定义：
-
fruitOnPlate：表示盘子中是否有水果。 -
fruitType：表示盘子中水果的类型。 -
https://www.php.cn/link/93ac0c50dd620dc7b88e5fe05c70e15bdefine APPLE 1和https://www.php.cn/link/93ac0c50dd620dc7b88e5fe05c70e15bdefine ORANGE 2：表示水果类型。
信号量操作：
- 信号量等待（P操作）：
sem_wait() - 信号量唤醒（V操作）：
sem_post()
代码语言：C
运行次数：0
https://www.php.cn/link/93ac0c50dd620dc7b88e5fe05c70e15binclude <stdio.h>
https://www.php.cn/link/93ac0c50dd620dc7b88e5fe05c70e15binclude <stdlib.h>
https://www.php.cn/link/93ac0c50dd620dc7b88e5fe05c70e15binclude <pthread.h>
https://www.php.cn/link/93ac0c50dd620dc7b88e5fe05c70e15binclude <semaphore.h>
https://www.php.cn/link/93ac0c50dd620dc7b88e5fe05c70e15binclude <unistd.h>
https://www.php.cn/link/93ac0c50dd620dc7b88e5fe05c70e15bdefine APPLE 1
https://www.php.cn/link/93ac0c50dd620dc7b88e5fe05c70e15bdefine ORANGE 2
// 表示放入水果
int fruitOnPlate = 0;
int fruitType = 0;
// 设置信号量
sem_t plate, appleReady, orangeReady;
void *father(void *arg) {
while (1) {
sem_wait(&plate);
fruitOnPlate = 1;
fruitType = APPLE; // 放入苹果
printf("Father put an apple.\n");
sem_post(&appleReady);
sleep(rand() % 10); // 睡眠随机时间
}
}
void *mother(void *arg) {
while (1) {
sem_wait(&plate);
fruitOnPlate = 1;
fruitType = ORANGE; // 放入橘子
printf("Mother put an orange.\n");
sem_post(&orangeReady);
sleep(rand() % 10); // 睡眠随机时间
}
}
void *son(void *arg) {
while (1) {
sem_wait(&orangeReady); // 等待橘子
if (fruitType == ORANGE) {
printf("Son ate an orange.\n");
sem_post(&plate);
}
}
}
void *daughter(void *arg) {
while (1) {
sem_wait(&appleReady); // 等待苹果
if (fruitType == APPLE) {
printf("Daughter ate an apple.\n");
sem_post(&plate);
}
}
}
int main() {
pthread_t f_thread, m_thread, son_thread, dau_thread;
sem_init(&plate, 0, 1);
sem_init(&appleReady, 0, 0);
sem_init(&orangeReady, 0, 0);
pthread_create(&f_thread, NULL, father, NULL);
pthread_create(&m_thread, NULL, mother, NULL);
pthread_create(&son_thread, NULL, son, NULL);
pthread_create(&dau_thread, NULL, daughter, NULL);
pthread_join(f_thread, NULL);
pthread_join(m_thread, NULL);
pthread_join(son_thread, NULL);
pthread_join(dau_thread, NULL);
sem_destroy(&plate);
sem_destroy(&appleReady);
sem_destroy(&orangeReady);
return 0;
}通过以上代码，我们可以看到信号量的巧妙运用，确保了水果放取的正确性和同步性。
