写一段C语言代码来实现哲学家就餐问题

哲学家就餐问题是一个经典的并发编程问题，涉及到多个哲学家（线程）在一张圆形桌子上就餐，每个哲学家需要左右两边的筷子（资源）才能吃饭，但每次只能有一个哲学家持有一只筷子，否则会发生死锁。

以下是一个简单的解决方案，使用互斥锁和条件变量来实现：

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

#define NUM_PHILOSOPHERS 5

pthread_mutex_t chopsticks[NUM_PHILOSOPHERS];
pthread_cond_t forks_available[NUM_PHILOSOPHERS];

void *philosopher(void *arg) {
    int id = *(int *)arg;
    int left = id;
    int right = (id + 1) % NUM_PHILOSOPHERS;

    while (1) {
        // 每次循环开始时都尝试获取左右两个筷子
        pthread_mutex_lock(&chopsticks[left]);
        pthread_mutex_lock(&chopsticks[right]);

        printf("Philosopher %d is eating\n", id);
        usleep(1000000); // 模拟吃饭时间

        // 吃完饭后释放左右两个筷子
        pthread_mutex_unlock(&chopsticks[left]);
        pthread_mutex_unlock(&chopsticks[right]);

        printf("Philosopher %d is thinking\n", id);
        usleep(1000000); // 模拟思考时间
    }

    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t philosophers[NUM_PHILOSOPHERS];
    int ids[NUM_PHILOSOPHERS];

    // 初始化互斥锁和条件变量
    for (int i = 0; i < NUM_PHILOSOPHERS; i++) {
        pthread_mutex_init(&chopsticks[i], NULL);
        pthread_cond_init(&forks_available[i], NULL);
    }

    // 创建哲学家线程
    for (int i = 0; i < NUM_PHILOSOPHERS; i++) {
        ids[i] = i;
        pthread_create(&philosophers[i], NULL, philosopher, &ids[i]);
    }

    // 等待哲学家线程结束
    for (int i = 0; i < NUM_PHILOSOPHERS; i++) {
        pthread_join(philosophers[i], NULL);
    }

    // 销毁互斥锁和条件变量
    for (int i = 0; i < NUM_PHILOSOPHERS; i++) {
        pthread_mutex_destroy(&chopsticks[i]);
        pthread_cond_destroy(&forks_available[i]);
    }

    return 0;
}

在这个程序中，每个哲学家线程不断循环，尝试获取左右两个筷子并吃饭，吃完饭后释放筷子并思考。互斥锁用于保证同一时间只有一个哲学家持有同一个筷子，避免死锁的发生。条件变量用于在筷子被释放时通知其他哲学家可以获取这个筷子了。