至多允许4名哲学家同时进餐的C++代码

这是一个经典的哲学家就餐问题，可以使用信号量来实现。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <chrono>
#include <semaphore.h>

using namespace std;

const int NUM_PHILOSOPHERS = 5;
sem_t forks[NUM_PHILOSOPHERS];
mutex printMutex;

void philosopher(int id) {
    while (true) {
        printMutex.lock();
        cout << "Philosopher " << id << " is thinking." << endl;
        printMutex.unlock();

        // Wait for left fork
        sem_wait(&forks[id]);
        printMutex.lock();
        cout << "Philosopher " << id << " picked up left fork." << endl;
        printMutex.unlock();

        // Wait for right fork
        sem_wait(&forks[(id + 1) % NUM_PHILOSOPHERS]);
        printMutex.lock();
        cout << "Philosopher " << id << " picked up right fork." << endl;
        printMutex.unlock();

        // Eating
        printMutex.lock();
        cout << "Philosopher " << id << " is eating." << endl;
        printMutex.unlock();
        this_thread::sleep_for(chrono::seconds(2));

        // Release forks
        sem_post(&forks[id]);
        printMutex.lock();
        cout << "Philosopher " << id << " put down left fork." << endl;
        printMutex.unlock();

        sem_post(&forks[(id + 1) % NUM_PHILOSOPHERS]);
        printMutex.lock();
        cout << "Philosopher " << id << " put down right fork." << endl;
        printMutex.unlock();
    }
}

int main() {
    // Initialize forks
    for (int i = 0; i < NUM_PHILOSOPHERS; i++) {
        sem_init(&forks[i], 0, 1);
    }

    // Create philosopher threads
    thread philosophers[NUM_PHILOSOPHERS];
    for (int i = 0; i < NUM_PHILOSOPHERS; i++) {
        philosophers[i] = thread(philosopher, i);
    }

    // Wait for philosopher threads to finish
    for (int i = 0; i < NUM_PHILOSOPHERS; i++) {
        philosophers[i].join();
    }

    // Destroy forks
    for (int i = 0; i < NUM_PHILOSOPHERS; i++) {
        sem_destroy(&forks[i]);
    }

    return 0;
}

在这个代码中，我们使用了一个信号量数组 `forks` 来表示每个叉子的可用性。每个哲学家线程在循环中执行以下步骤：

1. 思考一会儿（两秒钟）。
2. 等待左边的叉子。
3. 等待右边的叉子。
4. 吃饭（两秒钟）。
5. 放下左边的叉子。
6. 放下右边的叉子。

`sem_wait` 和 `sem_post` 分别用于等待和释放信号量。在这个问题中，每个哲学家需要同时拿到左边和右边的叉子才能开始吃饭。如果叉子不可用，`sem_wait` 会阻塞该线程，直到叉子可用。

由于哲学家可能会陷入死锁，因此需要使用某种机制来避免死锁。这里我们使用了一个简单的规则：每个哲学家先拿起左边的叉子，然后再去尝试拿右边的叉子。这样可以避免所有哲学家同时拿起左边的叉子，导致右边的叉子都被占用，从而导致死锁。