用信号量解决哲学家进餐问题c语言
时间: 2024-01-04 07:04:46 浏览: 65
以下是使用信号量解决哲学家进餐问题的 C 语言实现:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define N 5 // 哲学家数量
#define LEFT (i + N - 1) % N // 左边的哲学家
#define RIGHT (i + 1) % N // 右边的哲学家
sem_t chopstick[N]; // 餐叉信号量
sem_t mutex; // 互斥信号量
void *philosopher(void *arg) {
int i = *((int *) arg);
while (1) {
// 思考
printf("Philosopher %d is thinking\n", i);
sleep(rand() % 5);
// 获取两个相邻的餐叉
printf("Philosopher %d is hungry\n", i);
sem_wait(&mutex);
sem_wait(&chopstick[LEFT]);
sem_wait(&chopstick[RIGHT]);
sem_post(&mutex);
// 就餐
printf("Philosopher %d is eating\n", i);
sleep(rand() % 5);
// 释放两个餐叉
sem_post(&chopstick[LEFT]);
sem_post(&chopstick[RIGHT]);
}
}
int main() {
pthread_t tid[N];
int i;
// 初始化信号量
sem_init(&mutex, 0, 1);
for (i = 0; i < N; i++) {
sem_init(&chopstick[i], 0, 1);
}
// 创建哲学家线程
for (i = 0; i < N; i++) {
pthread_create(&tid[i], NULL, philosopher, &i);
}
// 等待哲学家线程结束
for (i = 0; i < N; i++) {
pthread_join(tid[i], NULL);
}
// 销毁信号量
sem_destroy(&mutex);
for (i = 0; i < N; i++) {
sem_destroy(&chopstick[i]);
}
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们创建了 N 个哲学家线程,每个哲学家线程都循环执行思考、就餐和释放餐叉的操作。在获取餐叉时,我们使用了互斥信号量 mutex 来保证同一时间只有一个哲学家能够获取餐叉,避免死锁和饥饿等问题。同时,每个哲学家都有两个相邻的餐叉,分别为左边的餐叉和右边的餐叉,我们使用了 chopstick 数组来表示这些餐叉的信号量。在获取餐叉时,先获取互斥信号量 mutex,然后再获取左边和右边的餐叉信号量,这样就能保证每个哲学家都能安全地获取到两个相邻的餐叉,避免死锁和饥饿等问题。在就餐完成后,释放餐叉时,也需要先释放互斥信号量 mutex,然后再释放左边和右边的餐叉信号量。最后,我们在主函数中创建哲学家线程,等待哲学家线程结束,然后销毁信号量。
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