信号量解决理发师问题C语言一个理发师五个顾客
时间: 2023-08-22 08:05:56 浏览: 64
好的,让我来为您解答这个问题。
信号量是一种同步机制,用于控制多个进程或线程之间的访问和使用共享资源。在理发师问题中,我们可以使用信号量来控制理发师和顾客之间的访问和使用。
首先,我们需要定义三个信号量:
- barber:用于控制理发师的状态,表示理发师是否空闲。
- customer:用于控制顾客的状态,表示当前有多少位顾客在等待理发师。
- mutex:用于控制对共享资源的访问,保证同一时间只有一个进程或线程可以访问共享资源。
然后,我们可以使用一个无限循环来表示理发师的工作状态,具体实现如下:
```c
while (1) {
sem_wait(&customer); // 等待顾客到来
sem_wait(&mutex); // 锁定共享资源
customer_count--; // 顾客数量减一
sem_post(&barber); // 叫理发师理发
sem_post(&mutex); // 解锁共享资源
// 理发师理发
}
```
当有顾客到来时,理发师会等待顾客的到来,然后锁定共享资源,将顾客数量减一,并将理发师信号量增加一,表示理发师可以开始理发了。
对于顾客来说,我们可以使用一个函数来表示顾客的行为,具体实现如下:
```c
void customer() {
sem_wait(&mutex); // 锁定共享资源
if (customer_count < MAX_CUSTOMERS) { // 如果还有空位就进去理发店
customer_count++; // 顾客数量加一
sem_post(&customer); // 唤醒理发师
sem_post(&mutex); // 解锁共享资源
sem_wait(&barber); // 等待理发师理发
// 理发师理发完毕
} else { // 否则离开
sem_post(&mutex); // 解锁共享资源
}
}
```
顾客进入理发店时,先锁定共享资源,判断当前是否还有空位,如果有空位就将顾客数量加一,并唤醒理发师,等待理发师理发;如果没有空位就直接离开。
最后,我们需要在程序开始时初始化信号量,并创建一定数量的顾客线程,让他们去理发店理发,具体实现如下:
```c
int main() {
sem_init(&barber, 0, 0); // 初始化理发师信号量为0
sem_init(&customer, 0, 0); // 初始化顾客信号量为0
sem_init(&mutex, 0, 1); // 初始化互斥信号量为1
pthread_t customers[MAX_CUSTOMERS];
for (int i = 0; i < MAX_CUSTOMERS; i++) {
pthread_create(&customers[i], NULL, (void *)customer, NULL);
}
// 理发师工作
while (1) {
sem_wait(&customer);
sem_wait(&mutex);
customer_count--;
sem_post(&barber);
sem_post(&mutex);
// 理发师理发
}
return 0;
}
```
这样,我们就成功地使用信号量解决了理发师问题。