编写程序,利用Windows同步机制来实现哲学家进餐问题
时间: 2024-06-09 15:08:29 浏览: 76
哲学家进餐问题是一个经典的并发编程问题,它描述了五位哲学家围坐在圆桌旁,每个哲学家面前都有一只碗和一根筷子,哲学家只能同时拿起自己左右两边的筷子才能进餐,同时每根筷子只能供一个哲学家使用。这个问题的解决需要考虑到死锁和饥饿的问题。
下面是一个使用Windows同步机制的实现:
```c++
#include <Windows.h>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
const int N = 5; // 哲学家的人数
HANDLE hChopsticks[N]; // 筷子的句柄
HANDLE hMutex; // 互斥量句柄
DWORD WINAPI philosopher(LPVOID lpParam) {
int i = *(int*)lpParam;
int left = i;
int right = (i + 1) % N;
while (true) {
// 哲学家思考
cout << "哲学家" << i << "思考" << endl;
Sleep(1000);
// 拿起左边的筷子
WaitForSingleObject(hChopsticks[left], INFINITE);
cout << "哲学家" << i << "拿起左边的筷子" << endl;
// 拿起右边的筷子
DWORD dwRet = WaitForSingleObject(hChopsticks[right], 1000);
if (dwRet == WAIT_TIMEOUT) { // 如果1秒内没拿到右边的筷子,就放下左边的筷子,重新思考
cout << "哲学家" << i << "没拿到右边的筷子,放下左边的筷子重新思考" << endl;
ReleaseMutex(hChopsticks[left]);
continue;
}
cout << "哲学家" << i << "拿起右边的筷子" << endl;
// 同时拿到左右两边的筷子,开始就餐
cout << "哲学家" << i << "开始就餐" << endl;
Sleep(1000);
// 放下左右两边的筷子
ReleaseMutex(hChopsticks[left]);
ReleaseMutex(hChopsticks[right]);
cout << "哲学家" << i << "放下左右两边的筷子" << endl;
}
}
int main() {
// 创建互斥量
hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
// 创建筷子
for (int i = 0; i < N; i++) {
hChopsticks[i] = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
}
// 创建哲学家线程
vector<HANDLE> vecThread(N);
vector<int> vecParam(N);
for (int i = 0; i < N; i++) {
vecParam[i] = i;
vecThread[i] = CreateThread(NULL, 0, philosopher, &vecParam[i], 0, NULL);
}
// 等待哲学家线程结束
WaitForMultipleObjects(N, &vecThread[0], TRUE, INFINITE);
// 关闭句柄
for (int i = 0; i < N; i++) {
CloseHandle(hChopsticks[i]);
}
CloseHandle(hMutex);
return 0;
}
```
在这个实现中,我们创建了互斥量和筷子的句柄,并创建了哲学家线程。每个哲学家线程都会循环执行思考、拿起左右两边的筷子、就餐、放下左右两边的筷子的操作。对于拿起右边的筷子操作,我们使用了`WaitForSingleObject`函数,并设置了1秒的超时时间,如果1秒内没拿到右边的筷子,就放下左边的筷子,重新思考。这样可以避免死锁和饥饿的问题。
注意,这个实现只是一个简单的例子,实际上哲学家进餐问题还存在许多其他的解决方案。
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