利用互斥机制和同步机制实现,抢票过程,具体要求:张三线程买了5张票后,李四的线程再买5张票,两个线程执行有先后顺序,这个代码怎么打

利用互斥机制和同步机制实现,抢票过程,具体要求:张三线程买了5张票后,李四的线程再买5张票,两个线程执行有先后顺序,代码

解决方案:
在实现抢票过程中,需要使用互斥锁和条件变量来保证线程的同步和互斥。具体实现步骤如下:

  1. 定义一个全局变量ticket_num,表示剩余票数,初始值为10。
  2. 定义两个互斥锁mutex1和mutex2,分别用于保护张三和李四的购票过程。
  3. 定义两个条件变量cond1和cond2,分别用于唤醒张三和李四的线程。
  4. 定义两个线程函数thread1和thread2,分别表示张三和李四的购票过程。
  5. 在thread1函数中,首先获取mutex1锁,然后判断ticket_num是否大于等于5,如果是,则执行购票操作,将ticket_num减去5,然后释放mutex1锁,并唤醒cond2条件变量,等待thread2线程执行。
  6. 在thread2函数中,首先获取mutex2锁,然后等待cond2条件变量的唤醒,一旦被唤醒,判断ticket_num是否大于等于5,如果是,则执行购票操作,将ticket_num减去5,然后释放mutex2锁,并唤醒cond1条件变量,等待thread1线程执行。
  7. 在主函数中,创建两个线程,分别执行thread1和thread2函数,然后等待两个线程执行完毕,最后输出剩余票数。
    代码如下:
    c
    #include
    #include
    #include int ticket_num = 10;
    pthread_mutex_t mutex1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
    pthread_mutex_t mutex2 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
    pthread_cond_t cond1 = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
    pthread_cond_t cond2 = PTHREAD_COND_INITIALIZER; void *thread1(void *arg)
    {
    pthread_mutex_lock(&mutex1);
    while (ticket_num >= 5) {
    ticket_num -= 5;
    printf("Thread1 bought 5 tickets, %d tickets left.\
    ", ticket_num);
    pthread_cond_signal(&cond2);
    pthread_cond_wait(&cond1, &mutex1);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    pthread_exit(NULL);
    } void *thread2(void *arg)
    {
    pthread_mutex_lock(&mutex2);
    pthread_cond_wait(&cond2, &mutex2);
    while (ticket_num >= 5) {
    ticket_num -= 5;
    printf("Thread2 bought 5 tickets, %d tickets left.\
    ", ticket_num);
    pthread_cond_signal(&cond1);
    pthread_cond_wait(&cond2, &mutex2);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex2);
    pthread_exit(NULL);
    } int main()
    {
    pthread_t tid1, tid2;
    pthread_create(&tid1, NULL, thread1, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, thread2, NULL);
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);
    printf("Remaining tickets: %d\
    ", ticket_num);
    return 0;
    }
    在上述代码中,线程1首先获取mutex1锁,然后判断ticket_num是否大于等于5,如果是,则执行购票操作,将ticket_num减去5,然后释放mutex1锁,并唤醒cond2条件变量,等待线程2执行。线程2首先获取mutex2锁,然后等待cond2条件变量的唤醒,一旦被唤醒,判断ticket_num是否大于等于5,如果是,则执行购票操作,将ticket_num减去5,然后释放mutex2锁,并唤醒cond1条件变量,等待线程1执行。主函数中创建两个线程,分别执行thread1和thread2函数,然后等待两个线程执行完毕,最后输出剩余票数。

参考GPT和自己的思路:题目要求利用互斥和同步机制实现抢票过程,具体要求是张三线程买了5张票后,李四的线程再买5张票,并且这两个线程的执行顺序有先后顺序。

下面是一个可以实现该功能的示例代码:

import java.util.concurrent.locks.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        
        // 创建一把可重入锁
        ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

        // 创建条件变量
        Condition condition = lock.newCondition();

        // 创建票数变量
        int tickets = 10;

        // 创建张三线程
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            try {
                // 上锁
                lock.lock();
                while(tickets < 5) {
                    // 如果票数少于5,就等待
                    condition.await();
                }

                // 张三买5张票
                tickets -= 5;

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "买了5张票,剩余票数:" + tickets);

                // 唤醒其他线程
                condition.signalAll();

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        });

        // 创建李四线程
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            try {
                // 上锁
                lock.lock();
                while(tickets < 5) {
                    // 如果票数少于5,就等待
                    condition.await();
                }

                // 李四买5张票
                tickets -= 5;

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "买了5张票,剩余票数:" + tickets);

                // 唤醒其他线程
                condition.signalAll();

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        });

        // 先启动张三线程
        t1.start();
        try {
            // 等待张三线程执行完成
            t1.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 再启动李四线程
        t2.start();
        try {
            // 等待李四线程执行完成
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

该代码中使用了可重入锁和条件变量实现了互斥和同步机制。具体实现过程如下:

  1. 创建一把可重入锁和一个条件变量。

  2. 创建一个票数变量,初始赋值为10。

  3. 创建张三线程和李四线程。

  4. 张三线程先通过lock.lock()方法上锁,判断票数是否达到5张,如果未达到则通过condition.await()方法等待,否则买5张票并输出结果,并通过condition.signalAll()方法唤醒其他线程。

  5. 李四线程通过lock.lock()方法上锁,同样判断票数是否达到5张,如果未达到则通过condition.await()方法等待,否则买5张票并输出结果,并通过condition.signalAll()方法唤醒其他线程。

  6. 主线程先启动张三线程,并通过join()方法等待其执行完毕。

  7. 主线程再启动李四线程,并同样通过join()方法等待其执行完毕。

通过以上步骤,就实现了张三线程抢5张票后,李四线程再抢5张票并保证了执行顺序。