#include <iostream>
#include <getopt.h>
#include <list>
#include <queue>
#include <semaphore.h>
#include <zconf.h>
#include <cstdlib>

//using namespace std;

#define MAX 20 //max klientow

void *client(void *param);

void *barber(void *number);

sem_t chairs_mutex;
sem_t sem_client;
sem_t sem_barber;
int Clients = 0;
int num_chairs = 0;
int clientWait = 2;
int chairs_total;
std::list<int> queue;
std::list<int> res;
int in;
bool DebugFlag = false;

bool Done = false;

int main(int argc, char **argv) {
    int opt;
    int option_index = 0;

    static struct option long_options[] = {
            {"debug", no_argument,       0, 0},
            {"cl",    required_argument, 0, 1},
            {"ch",    required_argument, 0, 2}
    };

    //obsluga przelacznikow
    while ((opt = getopt_long_only(argc, argv, "", long_options, &option_index)) != -1) {
        switch (opt) {
            case 0:
                DebugFlag = true;
                break;
            case 1:
                Clients = atoi(optarg);
                break;
            case 2:
                num_chairs = atoi(optarg);
                break;
            case '?':
                break;
            default:
                abort();
        }
    }
    int Number[Clients];
    chairs_total = num_chairs;
    int i;
    pthread_t barberid;

    for (i = 0; i < Clients; i++) {
        Number[i] = i + 1;
    }

    pthread_t clientids[MAX];

    //inicjalizacja semaforów i mutexa
    int sem1 = sem_init(&chairs_mutex, 0, 1);
    if(sem1 == -1)
    {
         fprintf(stderr,"Error -sem_init() return code: %d\n",sem1);
         exit(EXIT_FAILURE)
    }
    int sem2 = sem_init(&sem_client, 0, 0);
    if(sem2 == -1)
    {
         fprintf(stderr,"Error -sem_init() return code: %d\n",sem2);
         exit(EXIT_FAILURE)
    }
    int sem3 = sem_init(&sem_barber, 0, 0);
    if(sem3 == -1)
    {
         fprintf(stderr,"Error -sem_init() return code: %d\n",sem3);
         exit(EXIT_FAILURE)
    }
    int code = 0;
    //tworzenie wątku fryzjera
    code = pthread_create(&barberid, NULL, barber, NULL);
    if(code)
        {
            fprintf(stderr,"Error -pthread_create() Barber return code: %d\n",code);
            exit(EXIT_FAILURE)
        }
    //twadzenie wątku klientów
    for (i = 0; i < Clients; i++) {
        code = pthread_create(&clientids[i], NULL, client, &Number[i]);
        if(code)
        {
            fprintf(stderr,"Error -pthread_create() Clients return code: %d\n",code);
            exit(EXIT_FAILURE)
        }


    }
    //Dodanie joina dla każdego wątku klienta aby czekał na jego zakończenie
    for (int j = 0; j < Clients; ++j) {
        code = pthread_join(clientids[j], NULL);
        if(code)
        {
            fprintf(stderr,"Error -pthread_join()  return code: %d\n",code);
            exit(EXIT_FAILURE)
        }
    }

    //Wszystkie watki klientow przerobione
    Done = true;
    //Wybudzenie fryzjera
    sem_post(&sem_barber);
    //Poczekanie aż wątek fryzjera się skończy
    pthread_join(barberid, NULL);
    exit(0);
}

void *barber(void *param) {
    int worktime;
    while (!Done) {
        //poczekaj na klientów aż będą dostępni
        sem_wait(&sem_client);
        //poczekaj na dostęp do krzeseł
        sem_wait(&chairs_mutex);
        //zwiększ liczbę dostępnych krzeseł
        num_chairs += 1;
        //ustawienie zdjęcie klienta z kolejki i ustawienie go jako w gabiniecie
        if (!queue.empty()) {
            in = queue.back();
            queue.pop_back();
        }
        std::cout << "Res: " << res.size() << " WRoom: " << queue.size() << "/" << chairs_total << " [in: "
                  << in << "]"
                  << std::endl;
        if (DebugFlag) {
            //Wypisanie klientow w kolejce
            std::cout << "Queue size " << queue.size() << std::endl;
            if (!queue.empty())
                std::cout << "Jej zawartość: " << std::endl;
            for (auto el:queue)
                std::cout << "Wątek " << el << std::endl;
            //Wypisanie klientów którzy zrezygnowali
            std::cout << "Res size " << res.size() << std::endl;
            if (!res.empty())
                std::cout << "Jej zawartość: " << std::endl;
            for (auto el2:res)
                std::cout << "Wątek: " << el2 << std::endl;
        }
        //sygnał dla klienta, że fryzjer jest wolny
        sem_post(&sem_barber);
        //zdjęcie blokady z liczby krzeseł
        sem_post(&chairs_mutex);
        //generuje losowy czas ścinania włosów od 1 do 4 sec
        worktime = (rand() % 4) + 1;
        //ścinanie włosów
        sleep(worktime);
        //ustawienie obecnego clienta na brak
        in = 0;
        std::cout << "Res: " << res.size() << " WRoom: " << queue.size() << "/" << chairs_total << " [in: "
                  << in << "]"
                  << std::endl;
        if (DebugFlag) {
            //Wypisanie klientow w kolejce
            std::cout << "Queue size " << queue.size() << std::endl;
            if (!queue.empty())
                std::cout << "Jej zawartość: " << std::endl;
            for (auto el:queue)
                std::cout << "Wątek " << el << std::endl;
            //Wypisanie klientów którzy zrezygnowali
            std::cout << "Res size " << res.size() << std::endl;
            if (!res.empty())
                std::cout << "Jej zawartość: " << std::endl;
            for (auto el2:res)
                std::cout << "Wątek: " << el2 << std::endl;
        }
    }

}

void *client(void *number) {
    int *num = (int *) number;
    int waittime;
    //losowy czas "dotarcia" do salonu
    waittime = (rand() % clientWait) + 1;
    sleep(waittime);
    //poczekaj na dostęp do liczby krzeseł
    sem_wait(&chairs_mutex);
    //jeśli nie ma krzeseł
    if (num_chairs <= 0) {
        //Dodanie do listy nie przyjetych klientow
        res.push_back(*num);
        std::cout << "Res: " << res.size() << " WRoom: " << queue.size() << "/" << chairs_total << " [in: "
                  << in
                  << "]" << std::endl;
        if (DebugFlag) {
            //Wypisanie klientow w kolejce
            std::cout << "Queue size " << queue.size() << std::endl;
            if (!queue.empty())
                std::cout << "Jej zawartość: " << std::endl;
            for (auto el:queue)
                std::cout << "Wątek " << el << std::endl;
            //Wypisanie klientów którzy zrezygnowali
            std::cout << "Res size " << res.size() << std::endl;
            if (!res.empty())
                std::cout << "Jej zawartość: " << std::endl;
            for (auto el2:res)
                std::cout << "Wątek: " << el2 << std::endl;
        }
        //zdjęcie blokady z krzeseł
        sem_post(&chairs_mutex);
    } else {
        //zmniejsz ilość wolnych miejsc
        num_chairs -= 1;
        //Dodanie do kolejki
        queue.push_back(*num);
        std::cout << "Res: " << res.size() << " WRoom: " << queue.size() << "/" << chairs_total << " [in: "
                  << in
                  << "]" << std::endl;
        if (DebugFlag) {
            //Wypisanie klientow w kolejce
            std::cout << "Queue size " << queue.size() << std::endl;
            if (!queue.empty())
                std::cout << "Jej zawartość: " << std::endl;
            for (auto el:queue)
                std::cout << "Wątek " << el << std::endl;
            //Wypisanie klientów którzy zrezygnowali
            std::cout << "Res size " << res.size() << std::endl;
            if (!res.empty())
                std::cout << "Jej zawartość: " << std::endl;
            for (auto el2:res)
                std::cout << "Wątek: " << el2 << std::endl;
        }
        //sygnał, że klient jest gotowy
        sem_post(&sem_client);
        //zdjęcie blokady z krzeseł
        sem_post(&chairs_mutex);
        //czekanie na fryzjera
        sem_wait(&sem_barber);
    }

}