操作系统实验（13）橘子苹果问题

3、苹果-橘子问题，一个盘子可以放3个水果，爸爸放，儿子和女儿吃，假设儿子和女儿有永远吃不饱。

#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<linux/sem.h>
int P(int sem_id)
{
	struct sembuf sem_b;
	sem_b.sem_num = 0;
	sem_b.sem_op = -1;
	sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;

	// 进行p操作
	if (semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)
	{
		fprintf(stderr, "P failed\n");
		return 0;
	}
	return 1;
}
int V(int sem_id) // 释放资源
{
	struct sembuf sem_b;
	sem_b.sem_num = 0;
	sem_b.sem_op = 1;
	sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;

	// 进行v操作
	if (semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)
	{
		fprintf(stderr, "V failed\n");
		return 0;
	}
	return 1;
}
int main()
{
	int i = 0;
	int pid = 0;
	int empty; // 盘子中是否为空
	int full; // 盘子中是否为满
	int apple; // 苹果有几个
	int orange; // 橘子有几个

	empty = semget(IPC_PRIVATE, 1, 0666 | IPC_CREAT);
	if (semctl(empty, 0, SETVAL, 3) == -1) // 盘子中最多容纳3个水果
	{
		perror("semctl setval error");
	}

	full = semget(IPC_PRIVATE, 1, 0666 | IPC_CREAT);
	if (semctl(full, 0, SETVAL, 0) == -1) // 盘子现在不满，且0个水果
	{
		perror("semctl setval error");
	}

	apple = semget(IPC_PRIVATE, 1, 0666 | IPC_CREAT);
	if (semctl(apple, 0, SETVAL, 0) == -1)
	{
		perror("semctl setval error");
	}

	orange = semget(IPC_PRIVATE, 1, 0666 | IPC_CREAT);
	if (semctl(orange, 0, SETVAL, 0) == -1)
	{
		perror("semctl setval error");
	}

	for (i = 0; i < 3; ++i)
	{
		pid = fork();
		if (pid == 0)
		{
			while (1)
			{
				if (pid == 0 && i == 0)
				{
					P(empty);
					if (rand() % 2 == 0)
					{
						printf("爸爸向盘子中放苹果\n");
						V(apple);
						V(full);
					}
					else
					{
						printf("爸爸向盘子中放橘子\n");
						V(orange);
						V(full);
					}
					sleep(2);
				}
				else if (pid == 0 && i == 1)
				{
					P(full);
					P(apple);
					printf("儿子从盘子中取走苹果\n");
					V(empty);
					sleep(2);
				}
				else if (pid == 0 && i == 2)
				{
					P(full);
					P(orange);
					printf("女儿从盘子中取走橘子\n", empty);
					V(empty);
					sleep(2);
				}
			}
		}
	}
	return 0;
}

分析：
盘子中最多只能放3个水果，且儿子吃苹果，女儿吃橘子，因此建立四个信号量，两个表示盘中的水果数量空和满，一个表示苹果，一个表示橘子。
父亲先向盘子里放水果，随机选择苹果和橘子，放进去什么什么就多。当有苹果时，儿子就能拿走释放掉苹果和盘子里的水果数量。有橘子时女儿也相同。