c语言实现哲学家就餐问题,规定奇数号的哲学家先拿起他左边的筷子,然后再去拿他右边的筷子;而偶数号的哲学家则相反.按此规定,将是1,2号哲学家竞争1号筷子,3,4号哲学家竞争3号筷子.

时间: 2023-06-10 15:07:16 浏览: 59
哲学家就餐问题是一个典型的同步问题,需要使用多线程来实现。以下是一个基于互斥锁和条件变量的C语言实现: ```c #include <stdio.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> #define N 5 // 哲学家数量 #define LEFT (i + N - 1) % N // 左邻居 #define RIGHT (i + 1) % N // 右邻居 #define THINKING 0 // 思考状态 #define HUNGRY 1 // 饥饿状态 #define EATING 2 // 就餐状态 int state[N]; // 哲学家的状态 pthread_mutex_t mutex; // 互斥锁 pthread_cond_t cond[N]; // 条件变量 void test(int i) { if (state[i] == HUNGRY && state[LEFT] != EATING && state[RIGHT] != EATING) { state[i] = EATING; printf("哲学家%d拿到了%d号和%d号筷子,开始就餐\n", i, LEFT+1, i+1); pthread_cond_signal(&cond[i]); } } void take_forks(int i) { pthread_mutex_lock(&mutex); state[i] = HUNGRY; test(i); while (state[i] != EATING) { pthread_cond_wait(&cond[i], &mutex); } pthread_mutex_unlock(&mutex); } void put_forks(int i) { pthread_mutex_lock(&mutex); state[i] = THINKING; printf("哲学家%d放下了%d号和%d号筷子,开始思考\n", i, LEFT+1, i+1); test(LEFT); test(RIGHT); pthread_mutex_unlock(&mutex); } void *philosopher(void *arg) { int i = *(int *)arg; while (1) { printf("哲学家%d正在思考\n", i); sleep(1); take_forks(i); sleep(1); put_forks(i); } } int main() { pthread_t tid[N]; int i; pthread_mutex_init(&mutex, NULL); for (i = 0; i < N; i++) { pthread_cond_init(&cond[i], NULL); } for (i = 0; i < N; i++) { pthread_create(&tid[i], NULL, philosopher, &i); } for (i = 0; i < N; i++) { pthread_join(tid[i], NULL); } return 0; } ``` 在这个实现中,每个哲学家都用一个线程来表示。哲学家的状态用int数组state来表示,0表示思考,1表示饥饿,2表示就餐。互斥锁用pthread_mutex_t类型的mutex表示,条件变量用pthread_cond_t类型的cond数组表示。test函数用来检查哲学家是否能够拿起两个筷子开始就餐,如果可以,则打印信息并唤醒该哲学家的条件变量。take_forks函数用来获取两个筷子,如果此时不能获得,则等待条件变量。put_forks函数用来放下两个筷子,并唤醒左右邻居的条件变量。主函数中创建线程并等待线程结束。

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