编写Windows下父亲儿子女儿放取水果进程同步的演示程序。（C/C++）

问题描述：桌上有一空盘，最多允许存放一个水果。爸爸可向盘中放一个苹果或放一个桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃苹果。编写Windows下父亲儿子女儿放取水果进程同步的演示程序。

问题分析及思路：

本题是生产者消费者的变形，不能用一个信号量解决问题。在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，且盘中一次只能放一个水果。当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入盘中，若放入采盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。若放入盘中的是桔子，则允许儿子吃，女儿必须等待。
那么盘子就是一个缓冲区（单缓冲），同一时刻，只能有一个人对它进行放和取得操作。所以盘子就是一个互斥信号量。而盘子上有苹果，且父亲没有放，儿子才能取，女儿也是同理。所以应该还有两个资源信号量：1 苹果 2 桔子
在由题意分析可知，三个信号量的初始值应该为 1 0 0 因为桌子只能放一个水果。而在开始的时候，桌子上是空的（所以可以进行放的操作），所以苹果、桔子初始资源量都为空。

代码如下：

#include<iostream>
#include<windows.h>
using namespace std; HANDLE g_apple = 0;//女儿线程互斥:表示可否取苹果
HANDLE g_orange = 0;//儿子线程互斥:表示可否取桔子
HANDLE g_hMutex = 0; //父亲线程互斥:表示可否向盘中放水果bool g_continue = true; //控制程序运行和结束
DWORD WINAPI Father(LPVOID); //父亲线程
DWORD WINAPI Son(LPVOID);//儿子线程
DWORD WINAPI Daughter(LPVOID);//女儿线程int main()
{//创建各个信号量g_orange = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL);g_apple = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL);g_hMutex = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL);DWORD threadID[3]; HANDLE hThreads[3];//创建父亲线程hThreads[0] = CreateThread(NULL, 0, Father, NULL, 0, &threadID[0]);if (hThreads == NULL) return -1;//创建儿子线程hThreads[1] = CreateThread(NULL, 0, Son, NULL, 0, &threadID[1]);if (hThreads == NULL) return -1;//创建女儿线程hThreads[2] = CreateThread(NULL, 0, Daughter, NULL, 0, &threadID[2]);if (hThreads == NULL) return -1;while (g_continue){if (getchar()){  //按回车后终止程序运行g_continue = false;}}return 0;
}//父亲线程
DWORD WINAPI Father(LPVOID lpPara)
{while (g_continue){WaitForSingleObject(g_hMutex, INFINITE);int m = rand() % 2;if (m == 1) {std::cerr << "父亲放入一个苹果!" << std::endl;Sleep(1500);ReleaseSemaphore(g_apple, 1, NULL);}else{std::cerr << "父亲放入一个桔子!" << std::endl;Sleep(1500);ReleaseSemaphore(g_orange, 1, NULL);}}return 0;
}//女儿线程
DWORD WINAPI Daughter(LPVOID lpPara)
{while (g_continue){WaitForSingleObject(g_apple, INFINITE);std::cerr << "女儿吃到一个苹果!" << std::endl;Sleep(1500);ReleaseSemaphore(g_hMutex, 1, NULL);}return 0;
}//儿子线程
DWORD WINAPI Son(LPVOID lpPara)
{while (g_continue){WaitForSingleObject(g_orange, INFINITE);std::cerr << "儿子吃到一个桔子!" << std::endl;Sleep(1500);ReleaseSemaphore(g_hMutex, 1, NULL);}return 0;
}

运行结果如下：

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