哲学家就餐问题linux信号量实现C++

哲学家就餐问题是计算机科学中经典的一道题目，它模拟了五个哲学家围着一张圆桌就餐的情景，但每个人只能拿到筷子（左、右各一把），而这个情景存在死锁的可能性，即每个哲学家都等待对方放下筷子才能继续。

Linux信号量（Semaphore）是一种同步机制，用于控制并发访问资源的数量。在这个问题中，可以使用两个信号量分别代表左筷子和右筷子的数量，一个表示剩余的筷子数，另一个表示已经拿起的筷子数。C++实现大致步骤如下：

1. 初始化信号量，假设初始值为5（因为有5位哲学家）。

sem_t leftSema = SEM_INITIALIZER(5); // 左手筷子
sem_t rightSema = SEM_INITIALIZER(5); // 右手筷子

2. 哲学家函数中，尝试获取左右筷子的信号量，并检查是否所有筷子都可用（即两者都大于0）：

void philosopher(int id) {
    while (true) {
        if (sem_wait(&leftSema) == -1) { // 获取左筷子
            perror("Waiting for left chopstick");
            continue;
        }
        sem_wait(&rightSema); // 然后再尝试获取右筷子

        // 吃饭操作...
        // ...

        sem_post(&rightSema); // 放下右手筷子
        sem_post(&leftSema);   // 最后放下左手筷子
    }
}

3. 如果哲学家在等待过程中收到结束信号（例如哨声），则释放所拿的所有筷子并退出循环。

通过信号量的上下文切换，避免了死锁的发生，每个哲学家都能按顺序获得所需的筷子并完成就餐过程。