以下是一个使用Python信号机制实现单行道通行的示例程序。在这个场景中，假设有一个单行道，车辆（进程）需要通过信号来协调通行，确保同一时间只有一个方向的车辆可以通过。 ### 程序代码 ```python import os import signal import time import random # 定义信号处理函数 def signal_handler(signum, frame): print(f"Process {os.getpid()} received signal {signum}. Ready to pass.") # 注册信号处理函数 signal.signal(signal.SIGUSR1, signal_handler) # 模拟车辆通行 def vehicle_pass(direction): print(f"Vehicle from direction {direction} is waiting...") # 等待信号 time.sleep(random.uniform(1, 3)) # 模拟等待时间 os.kill(os.getppid(), signal.SIGUSR1) # 向父进程发送信号表示准备就绪 print(f"Vehicle from direction {direction} is passing...") time.sleep(2) # 模拟通行时间 print(f"Vehicle from direction {direction} has passed.") # 控制中心：管理信号和通行权 def traffic_control(): print("Traffic control center started.") direction = "A" # 初始通行方向 while True: try: print(f"Granting passage to direction {direction}.") if direction == "A": pid = os.fork() # 创建子进程模拟方向A的车辆 if pid == 0: # 子进程 vehicle_pass("A") os._exit(0) else: pid = os.fork() # 创建子进程模拟方向B的车辆 if pid == 0: # 子进程 vehicle_pass("B") os._exit(0) # 等待子进程完成 os.wait() # 切换方向 direction = "B" if direction == "A" else "A" time.sleep(random.uniform(2, 5)) # 模拟随机间隔时间 except KeyboardInterrupt: print("Traffic control center stopping.") break if __name__ == "__main__": traffic_control() ``` ### 代码解释 1. **信号机制**： - 使用`signal.SIGUSR1`信号来协调进程间的通信。 - 子进程在准备好通行时向父进程发送`SIGUSR1`信号。 2. **车辆通行逻辑**： - 每个方向的车辆由一个子进程模拟。 - 车辆在等待一段时间后尝试通过，并通知控制中心它已准备好。 3. **交通控制中心**： - 父进程作为交通控制中心，负责决定哪个方向的车辆可以通行。 - 通过`os.fork()`创建子进程模拟车辆，并使用`os.wait()`等待子进程完成。 4. **随机性**： - 使用`random.uniform()`为等待时间和通行间隔引入随机性，模拟现实中的不确定性。 ### 注意事项 - 该程序运行在Unix-like系统上（如Linux或macOS），因为Windows不支持`fork()`和`SIGUSR1`信号。 - 如果需要终止程序，可以按下`Ctrl+C`。 ---