哲学家就餐问题 C语言实现
2024-09-04 09:13:26
场景:
原版的故事里有五个哲学家(不过我们写的程序可以有N个哲学家),这些哲学家们只做两件事--思考和吃饭,他们思考的时候不需要任何共享资源,但是吃饭的时候就必须使用餐具,而餐桌上的餐具是有限的,原版的故事里,餐具是叉子,吃饭的时候要用两把叉子把面条从碗里捞出来。很显然把叉子换成筷子会更合理,所以:一个哲学家需要两根筷子才能吃饭。
现在引入问题的关键:这些哲学家很穷,只买得起五根筷子。他们坐成一圈,两个人的中间放一根筷子。哲学家吃饭的时候必须同时得到左手边和右手边的筷子。如果他身边的任何一位正在使用筷子,那他只有等着。
假设哲学家的编号是A、B、C、D、E,筷子编号是1、2、3、4、5,哲学家和筷子围成一圈如下图所示:
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <memory.h>
- #include <pthread.h>
- #include <errno.h>
- #include <math.h>
- //筷子作为mutex
- pthread_mutex_t chopstick[6] ;
- void *eat_think(void *arg)
- {
- char phi = *(char *)arg;
- int left,right; //左右筷子的编号
- switch (phi){
- case 'A':
- left = 5;
- right = 1;
- break;
- case 'B':
- left = 1;
- right = 2;
- break;
- case 'C':
- left = 2;
- right = 3;
- break;
- case 'D':
- left = 3;
- right = 4;
- break;
- case 'E':
- left = 4;
- right = 5;
- break;
- }
- int i;
- for(;;){
- usleep(3); //思考
- pthread_mutex_lock(&chopstick[left]); //拿起左手的筷子
- printf("Philosopher %c fetches chopstick %d\n", phi, left);
- if (pthread_mutex_trylock(&chopstick[right]) == EBUSY){ //拿起右手的筷子
- pthread_mutex_unlock(&chopstick[left]); //如果右边筷子被拿走放下左手的筷子
- continue;
- }
- // pthread_mutex_lock(&chopstick[right]); //拿起右手的筷子,如果想观察死锁,把上一句if注释掉,再把这一句的注释去掉
- printf("Philosopher %c fetches chopstick %d\n", phi, right);
- printf("Philosopher %c is eating.\n",phi);
- usleep(3); //吃饭
- pthread_mutex_unlock(&chopstick[left]); //放下左手的筷子
- printf("Philosopher %c release chopstick %d\n", phi, left);
- pthread_mutex_unlock(&chopstick[right]); //放下左手的筷子
- printf("Philosopher %c release chopstick %d\n", phi, right);
- }
- }
- int main(){
- pthread_t A,B,C,D,E; //5个哲学家
- int i;
- for (i = 0; i < 5; i++)
- pthread_mutex_init(&chopstick[i],NULL);
- pthread_create(&A,NULL, eat_think, "A");
- pthread_create(&B,NULL, eat_think, "B");
- pthread_create(&C,NULL, eat_think, "C");
- pthread_create(&D,NULL, eat_think, "D");
- pthread_create(&E,NULL, eat_think, "E");
- pthread_join(A,NULL);
- pthread_join(B,NULL);
- pthread_join(C,NULL);
- pthread_join(D,NULL);
- pthread_join(E,NULL);
- return 0;
- }
注意:
1. gcc编译时,加上-lphread选项,例:gcc eating.c -lpthread
2.pthread_create的第四个参数是void *类型,我一开始传一个char类型,即'A',就会发生段错误。但改成char *,即“A”就没问题了。
3.usleep是毫秒级的阻塞
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