解决哲学家就餐问题,仅当一位哲学家左右两边 的筷子都可用时,才允许他拿起筷 子,要求五名哲学家同时进餐,使用c语言代码解决
时间: 2023-12-12 17:05:30 浏览: 83
下面是一个使用C语言实现的解决方案:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#define NUM_PHILOSOPHERS 5
pthread_mutex_t chopsticks[NUM_PHILOSOPHERS];
void *philosopher(void *arg) {
int id = *(int *)arg;
int left_chopstick = id;
int right_chopstick = (id + 1) % NUM_PHILOSOPHERS;
while (1) {
// 1. 拿起左边的筷子
pthread_mutex_lock(&chopsticks[left_chopstick]);
printf("Philosopher %d picks up left chopstick\n", id);
// 2. 尝试拿起右边的筷子
while (pthread_mutex_trylock(&chopsticks[right_chopstick]) != 0) {
pthread_mutex_unlock(&chopsticks[left_chopstick]);
usleep(rand() % 1000);
pthread_mutex_lock(&chopsticks[left_chopstick]);
}
printf("Philosopher %d picks up right chopstick and starts eating\n", id);
// 3. 就餐一段时间
usleep(rand() % 1000);
// 4. 放下右边的筷子
pthread_mutex_unlock(&chopsticks[right_chopstick]);
printf("Philosopher %d puts down right chopstick\n", id);
// 5. 放下左边的筷子
pthread_mutex_unlock(&chopsticks[left_chopstick]);
printf("Philosopher %d puts down left chopstick\n", id);
// 6. 等待一段时间再重新尝试就餐
usleep(rand() % 1000);
}
return NULL;
}
int main() {
pthread_t philosophers[NUM_PHILOSOPHERS];
int ids[NUM_PHILOSOPHERS];
// 初始化筷子的锁
for (int i = 0; i < NUM_PHILOSOPHERS; i++) {
pthread_mutex_init(&chopsticks[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);
}
// 销毁筷子的锁
for (int i = 0; i < NUM_PHILOSOPHERS; i++) {
pthread_mutex_destroy(&chopsticks[i]);
}
return 0;
}
```
在这个代码中,每个哲学家是一个线程,左边和右边的筷子是一个`pthread_mutex_t`对象,通过`pthread_mutex_lock()`和`pthread_mutex_unlock()`方法来获取和释放筷子的锁。如果一个哲学家无法获取到右边的筷子的锁,则需要先放下左边的筷子的锁,等待一段时间再重新尝试就餐。这个程序会一直运行,直到强制终止。
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