問題分析:
父親放蘋果 女兒吃蘋果 母親放梨子 兒子吃梨子, 盆子最多放N個水果
mutex = 1;盆子剩下空間 = N
蘋果數 = 0
梨子數 = 0
父親: 盆子有空就放蘋果.滿了就不放了.
母親: 盆子有空就放梨子.滿了就不放了.
女兒: 盆子有蘋果就吃, 沒有就等
兒子: 盆子有梨子就吃, 沒有就等
父親: p(盆子剩下空間) p(mutex) .......... v(mutex) v(蘋果數)
母親: p(盆子剩下空間) p(mutex) .......... v(mutex) v(梨子數)
女兒: p(蘋果數) p(mutex) .......... v(mutex) v(盆子剩下空間)
兒子: p(梨子數) p(mutex) .......... v(mutex) v(盆子剩下空間)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <semaphore.h>
#include <errno.h>
#define total 20
sem_t remain, apple, pear, mutex;
static unsigned int vremain = 20, vapple = 0, vpear = 0;
void *father(void *);
void *mather(void *);
void *son(void *);
void *daughter(void *);
void print_sem();
int main() {
pthread_t fa, ma, so, da;
sem_init(&remain, 0, total);//總數初始化爲20
sem_init(&apple, 0, 0);//盆子中蘋果數, 開始爲0
sem_init(&pear, 0, 0);//盆子中梨子數, 開始爲0
sem_init(&mutex, 0, 1);//互斥鎖, 初始爲1
pthread_create(&fa, NULL, &father, NULL);
pthread_create(&ma, NULL, &mather, NULL);
pthread_create(&so, NULL, &son, NULL);
pthread_create(&da, NULL, &daughter, NULL);
for(;;);
}
void *father(void *arg) {
while(1) {
sem_wait(&remain);
sem_wait(&mutex);
printf("父親: 放蘋果之前, 剩餘空間=%u, 蘋果數=%u\n", vremain--, vapple++);
printf("父親: 放蘋果之後, 剩餘空間=%u, 蘋果數=%u\n", vremain, vapple);
sem_post(&mutex);
sem_post(&apple);
sleep(1);
}
}
void *mather(void *arg) {
while(1) {
sem_wait(&remain);
sem_wait(&mutex);
printf("母親: 放梨子之前, 剩餘空間=%u, 梨子數=%u\n", vremain--, vpear++);
printf("母親: 放梨子之後, 剩餘空間=%u, 梨子數=%u\n", vremain, vpear);
sem_post(&mutex);
sem_post(&pear);
sleep(2);
}
}
void *son(void *arg) {
while(1) {
sem_wait(&pear);
sem_wait(&mutex);
printf("兒子: 吃梨子之前, 剩餘空間=%u, 梨子數=%u\n", vremain++, vpear--);
printf("兒子: 吃梨子之後, 剩餘空間=%u, 梨子數=%u\n", vremain, vpear);
sem_post(&mutex);
sem_post(&remain);
sleep(3);
}
}
void *daughter(void *arg) {
while(1) {
sem_wait(&apple);
sem_wait(&mutex);
printf("女兒: 吃蘋果之前, 剩餘空間=%u, 蘋果數=%u\n", vremain++, vapple--);
printf("女兒: 吃蘋果之前, 剩餘空間=%u, 蘋果數=%u\n", vremain, vapple);
sem_post(&mutex);
sem_post(&remain);
sleep(3);
}
}
void print_sem() {
int val1, val2, val3;
sem_getvalue(&remain, &val1);
sem_getvalue(&apple, &val2);
sem_getvalue(&pear, &val3);
printf("Semaphore: remain:%d, apple:%d, pear:%d\n", val1, val2, val3);
}
gcc -lpthread -o 執行文件 源文件
運行結果:
父親: 放蘋果之前, 剩餘空間=20, 蘋果數=0
父親: 放蘋果之後, 剩餘空間=19, 蘋果數=1
母親: 放梨子之前, 剩餘空間=19, 梨子數=0
母親: 放梨子之後, 剩餘空間=18, 梨子數=1
兒子: 吃梨子之前, 剩餘空間=18, 梨子數=1
兒子: 吃梨子之後, 剩餘空間=19, 梨子數=0
女兒: 吃蘋果之前, 剩餘空間=19, 蘋果數=1
女兒: 吃蘋果之前, 剩餘空間=20, 蘋果數=0
父親: 放蘋果之前, 剩餘空間=20, 蘋果數=0
父親: 放蘋果之後, 剩餘空間=19, 蘋果數=1