哲學家就餐問題(C語言實現)
阿新 • • 發佈:2018-12-30
場景:
原版的故事裡有五個哲學家(不過我們寫的程式可以有N個哲學家),這些哲學家們只做兩件事--思考和吃飯,他們思考的時候不需要任何共享資源,但是吃飯的時候就必須使用餐具,而餐桌上的餐具是有限的,原版的故事裡,餐具是叉子,吃飯的時候要用兩把叉子把麵條從碗裡撈出來。很顯然把叉子換成筷子會更合理,所以:一個哲學家需要兩根筷子才能吃飯。
現在引入問題的關鍵:這些哲學家很窮,只買得起五根筷子。他們坐成一圈,兩個人的中間放一根筷子。哲學家吃飯的時候必須同時得到左手邊和右手邊的筷子。如果他身邊的任何一位正在使用筷子,那他只有等著。
假設哲學家的編號是A、B、C、D、E,筷子編號是1、2、3、4、5,哲學家和筷子圍成一圈如下圖所示:
注意:#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <memory.h> #include <pthread.h> #include <errno.h> #include <math.h> //筷子作為mutex pthread_mutex_t chopstick[6] ; void *eat_think(void *arg) { char phi = *(char *)arg; int left,right; //左右筷子的編號 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]); //如果右邊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,如果想觀察死鎖,把上一句if註釋掉,再把這一句的註釋去掉 printf("Philosopher %c fetches chopstick %d\n", phi, right); printf("Philosopher %c is eating.\n",phi); usleep(3); //吃飯 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個哲學家 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; }
1. gcc編譯時,加上-lphread選項,例:gcc eating.c -lpthread
2.pthread_create的第四個引數是void *型別,我一開始傳一個char型別,即'A',就會發生段錯誤。但改成char *,即“A”就沒問題了。
3.usleep是毫秒級的阻塞