操作系统P、V操作，司机-售票员问题(c++实现)

问题描述及信号量设定

设公共汽车上,司机和售票员的活动分别是:
司机：启动车辆–正常行驶–到站停车；
售票员：关车门–售票–开车门；
信号量（semaphore）的数据结构为一个值和一个指针，指针指向等待该信号量的下一个进程。信号量的值与相应资源的使用情况有关。当它的值大于0时，表示当前可用资源的数量；当它的值小于0时，其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。注意，信号量的值仅能由PV操作来改变。
一般来说，信号量S>0时，S表示可用资源的数量。执行一次P操作意味着请求分配一个单位资源，因此S的值减1；当S<0时，表示已经没有可用资源，请求者必须等待别的进程释放该类资源，它才能运行下去。而执行一个V操作意味着释放一个单位资源，因此S的值加1；若S=0，表示有某些进程正在等待该资源，因此要唤醒一个等待状态的进程，使之运行下去。

定义两个同步信号量：

1. 应设置两个信号量S1和S2。
2. S1表示是否允许司机启动汽车（或表示售票员是否已经关好车门），其初值为0；
3. S2表示是否允许售票员开门（或表示司机是否已经到站停车了），其初值为0.
4. 在启动汽车和开车门前加p操作，在关车门和到站停车后加v操作。

2.程序流程图

【司机流程图】

【售票员流程图】

c++实现

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

#define max 80//假设汽车的最大容量为80
int num=0;//初始还没有启动客车上的人数为0
int sc=0;//上车的人数
int xc=0;//下车的人数
int k;//上车-下车，停站上下车后后人数变化，即净上车人数；
 //k=sc-xc;//净上车人数/

int dr();
int cd();
int check()
{
 
  if(sc==-1||xc==-1)
  {cout<<"旅途愉快，汽车到达总站，再见"<<endl;
   exit(1);
  }

return 0;
}
int dr()//司机driver的信号量
{
   
  
   
    //num=num+k;
	if(num<=max)
	{
		cout<<"汽车关门准备开车！"<<endl;
    	cout<<"司机开车！"<<endl;
	}
   
	  	return 0;
  }
int cd()//售票员condutor的信号量
{
   int c,sji;//超载人数/实际上车人数
  
   k=sc-xc;//净上车人数/

   num=num+k;//上下乘客后车上人数

   if(num<=max)
   {
   cout<<"现在车上人数为："<<num<<endl;
   cout<<"坐好扶稳！"<<endl;
   cout<<"==================================="<<endl;
   cout<<"==================================="<<endl;
   cout<<"==================================="<<endl;
   
   }
   if(num>max)
   {
    c=num-max;
	sji=sc-c;

    cout<<"超载"<<c<<"人！"<<endl;
	cout<<"请后上车的"<<c<<"人"<<"下车等待下一班车！"<<endl;
     num=max;
	cout<<"已下"<<c<<"人"<<endl;
	sc=sji;
	cout<<"实际上车买票成功的人数为："<<sji<<"人"<<endl;
	cout<<"汽车已坐满！"<<max<<"人"<<endl;
	cout<<"请坐好扶稳，汽车即将关门开车"<<endl;
	cout<<"==================================="<<endl;
	cout<<"==================================="<<endl;
	cout<<"==================================="<<endl;
    
    
   }
   	return 0;
}

/*主函数*/
int main()
{ 
	cout<<"=========欢迎使用司机与售票员信息量同步公交车系统============="<<endl;
	cout<<"======================================================="<<endl;
	cout<<"==============================================="<<endl;
	cout<<"======================================="<<endl;
	cout<<"汽车启动完毕！"<<endl;
	cout<<"初始设定假设汽车的最大乘客容量为："<<max<<endl; //已经假设汽车的最大容量为80
	cout<<"温馨提醒：输入上车人数 -1 或者下车人数 -1 ，则退出本程序"<<endl;
    cout<<"请输入上车人数！"<<endl;
	cin>>sc;
	num=num+sc;

	while(num>max)
		{
            cout<<"警告：输入上车人数后，人数已经超过限载人数,输入错误请重新输入"<<endl;
	        cout<<"重新输入上车人数为："<<endl;
            cin>>sc;
			num=sc;
			check();
		}
	cout<<"第一次启动上车人数为"<<sc<<"下车人数为0"<<endl;
	
    check();

      while(sc!=-1||xc!=-1)
	   {
     	
	    cout<<"汽车行驶中.......！"<<endl;
    	cout<<".嘀，下一站到了！"<<endl;
        cout<<"请输入下车人数！"<<endl;
    	cin>>xc;
        check();
    
       	 while(xc>num)
			 {
            cout<<"输入下车人数超过车上人数，输入错误，请重新输入"<<endl;
	        cout<<"重新输入下车人数为："<<endl;
            cin>>xc;
			check();
			 }
	        cout<<"请输入上车人数！"<<endl;
        	cin>>sc;
	        //cout<<"上车人数为"<<sc<<endl;
			check();
           
       	if(num>max)
			{
               cout<<"警告：输入上车人数后车里人数已经超过车的限载人数"<<endl;
			}
        	
		    //num=num+sc-xc;//上下乘客后车上人数
			//cout<<"车上人数总共为"<<num<<endl;
        	cd();
            dr();
		}
	   
    
	
	return 0;
}

实现效果截图