基于python的哲学家进餐模拟程序设计

好的，下面是基于 Python 的哲学家进餐模拟程序设计。

import threading
import time

class Philosopher(threading.Thread):
    def __init__(self, philosopher_id, left_fork, right_fork):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.philosopher_id = philosopher_id
        self.left_fork = left_fork
        self.right_fork = right_fork

    def run(self):
        while True:
            self.left_fork.pick_up()
            time.sleep(1)
            if not self.right_fork.pick_up():
                self.left_fork.put_down()
                time.sleep(1)
                continue

            print("Philosopher ", self.philosopher_id, " is eating.")
            time.sleep(1)

            self.right_fork.put_down()
            self.left_fork.put_down()
            print("Philosopher ", self.philosopher_id, " is thinking.")
            time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    n_philosophers = 5
    forks = [threading.Lock() for _ in range(n_philosophers)]
    philosophers = [Philosopher(i, forks[i], forks[(i+1)%n_philosophers]) for i in range(n_philosophers)]

    for philosopher in philosophers:
        philosopher.start()

这个程序中，我们首先定义了 `Philosopher` 类，它继承自 `threading.Thread` 类，每个哲学家通过 `left_fork` 和 `right_fork` 两个锁来控制自己的左右两个 fork。在 `run` 方法中，每个哲学家都会不断地尝试拿起左边的 fork，如果左边的 fork 没有被拿走，就等待一段时间，然后再次尝试；如果左边的 fork 被拿走了，就接着尝试拿起右边的 fork，如果右边的 fork 没有被拿走，就先放下左边的 fork，等待一段时间后再次尝试；如果右边的 fork 被拿走了，就开始进餐，并输出哲学家的 ID。在进餐完成后，哲学家会先放下右边的 fork，再放下左边的 fork，然后开始思考。

在主程序中，我们首先创建了 `n_philosophers` 个锁对象 `forks`，每个哲学家的左边的 fork 为 `forks[i]`，右边的 fork 为 `forks[(i+1)%n_philosophers]`。然后，我们创建了 `n_philosophers` 个 `Philosopher` 对象，并将它们全部启动。

这个程序中，我们使用了 `time.sleep` 方法来模拟哲学家的行为，让它们在某些情况下等待一段时间再继续执行。同时，我们也使用了 `threading.Lock` 类来实现锁的功能，避免哲学家之间互相干扰。