实现哲学家进餐问题;代码实现
时间: 2024-11-03 20:19:04 浏览: 20
哲学家进餐问题的代码
哲学家进餐问题是著名的并发编程问题,它模拟了五个哲学家围坐在一起共享五个筷子的情景,探讨了资源分配及死锁的问题。每个哲学家想同时拿起两根筷子夹菜吃,但由于资源有限,必须先拿到一根,然后才能拿第二根。为避免循环等待导致死锁,我们可以采用以下策略:
1. 每个哲学家有一个饥饿标志(isHungry)和两个筷子引用(leftFork 和 rightFork)。
2. 当一个哲学家饥饿时,尝试获取左筷子,如果成功则尝试获取右筷子。如果失败(即另一个哲学家已经持有该筷子),进入思考状态并设置思考标志。
3. 当获取到两根筷子时,哲学家开始进食,然后释放两根筷子。其他哲学家可以继续尝试获取筷子。
4. 使用信号量来同步操作,比如一个用于控制筷子资源(例如每根筷子一个信号量,总数为2),一个用于控制思考状态(如一个全局信号量,初始值为5)。
以下是Python的一个简单实现:
```python
import threading
class Philosopher:
def __init__(self, id, forks):
self.id = id
self.left_fork = forks[0]
self.right_fork = forks[1]
self.is_thinking = False
def think(self):
# 模拟思考时间
time.sleep(1)
self.is_thinking = False
def eat(self):
if not self.is_thinking and self.left_fork.acquire() and self.right_fork.acquire():
print(f"Philosopher {self.id} is eating.")
self.left_fork.release()
self.right_fork.release()
else:
self.think()
# 创建哲学家和信号量
philosophers = [Philosopher(i, [Semaphore(1), Semaphore(1)]) for i in range(5)]
semaphore_all = Semaphore(5) # 思考信号
for philosopher in philosophers:
threading.Thread(target=philosopher.eat).start()
```
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