一、进程同步（水果盘问题）

1、吃水果问题：桌子有一只盘子，只允许放一个水果，父亲专向盘子放苹果，母亲专向盘子放桔子 儿子专等吃盘子的桔子，女儿专等吃盘子的苹果。只要盘子为空，父亲或母亲就可以向盘子放水果， 仅当盘子有自己需要的水果时，儿子和女儿可从盘子取出。请给出四个人之间的同步关系，并用 pv操作实现四个人的正确活动的问题。  

2、题目分析：父亲和女儿是相互制约的，父亲进程执行完即往盘中放入苹果后，女儿进程才能执行即吃苹果，是同步关系； 母亲和儿子是相互制约的，母亲进程执行完即往盘中放入桔子，儿子进程才能执行即吃桔子，也是同步关系 而父亲和母亲这两个进程不能同时进行，是互斥关系。

3、代码实现：

①通过`threading.Semaphore`创建了三个信号量：
empty_plate：表示空盘子的信号量，初始值为1，表示盘子是空的。
apple：表示苹果的信号量，初始值为0，表示没有苹果可供吃。
orange：表示桔子的信号量，初始值为0，表示没有桔子可供吃。

②定义四个函数：
father()：父亲放置苹果的函数。
mother()：母亲放置桔子的函数。
daughter()：女儿吃苹果的函数。
son()：儿子吃桔子的函数。

在父亲和母亲的函数中，通过`empty_plate.acquire()`来获取空盘子，然后输出相应的动作（放置苹果或桔子），最后通过`apple.release()`或`orange.release()`释放对应的信号量，表示放置了苹果或桔子。

在女儿和儿子的函数中，分别通过`apple.acquire()`和`orange.acquire()`来获取苹果或桔子的信号量，表示可以吃水果了，然后输出相应的动作（吃苹果或桔子），最后通过`empty_plate.release()`释放空盘子的信号量，表示吃完了。

③创建了四个线程，分别对应父亲、母亲、女儿和儿子的函数，并启动这四个线程。

④通过`join()`方法等待四个线程执行结束。

import threading
import time

empty_plate = threading.Semaphore(1)
apple = threading.Semaphore(0)
orange = threading.Semaphore(0)

def father():
    for i in range(5):
        empty_plate.acquire()
        print("\n父亲放置苹果")
        apple.release()

def mother():
    for i in range(5):
        empty_plate.acquire()
        print("\n母亲放置桔子")
        orange.release()

def daughter():
    while True:
        apple.acquire()
        print("女儿吃苹果")
        empty_plate.release()

def son():
    while True:
        orange.acquire()
        print("儿子吃桔子")
        empty_plate.release()

# 创建线程
father_thread = threading.Thread(target=father)
mother_thread = threading.Thread(target=mother)
daughter_thread = threading.Thread(target=daughter)
son_thread = threading.Thread(target=son)

# 启动线程
father_thread.start()
mother_thread.start()
daughter_thread.start()
son_thread.start()

# 等待线程结束
father_thread.join()
mother_thread.join()
daughter_thread.join()
son_thread.join()

4、结果

父亲放置苹果
女儿吃苹果

父亲放置苹果
女儿吃苹果

母亲放置桔子
儿子吃桔子

父亲放置苹果
女儿吃苹果

母亲放置桔子
儿子吃桔子

父亲放置苹果
女儿吃苹果

母亲放置桔子
儿子吃桔子

父亲放置苹果
女儿吃苹果

母亲放置桔子
儿子吃桔子

母亲放置桔子
儿子吃桔子