哲学家就餐问题c语言代码

哲学家就餐问题是一个经典的并发控制问题，以下是一个简单的 C 语言实现：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>

#define N 5  // 哲学家数量
#define LEFT (i + N - 1) % N  // 左边的哲学家编号
#define RIGHT (i + 1) % N  // 右边的哲学家编号
#define THINKING 0  // 哲学家正在思考
#define HUNGRY 1  // 哲学家正在等待就餐
#define EATING 2  // 哲学家正在就餐

int state[N];  // 哲学家的状态数组
sem_t mutex;  // 互斥信号量
sem_t s[N];  // 同步信号量

void test(int i)
{
    if (state[i] == HUNGRY && state[LEFT] != EATING && state[RIGHT] != EATING)
    {
        state[i] = EATING;
        printf("Philosopher %d is eating.\n", i);
        sem_post(&s[i]);
    }
}

void grab_forks(int i)
{
    sem_wait(&mutex);
    state[i] = HUNGRY;
    printf("Philosopher %d is hungry.\n", i);
    test(i);
    sem_post(&mutex);
    sem_wait(&s[i]);
}

void put_forks(int i)
{
    sem_wait(&mutex);
    state[i] = THINKING;
    printf("Philosopher %d is thinking.\n", i);
    test(LEFT);
    test(RIGHT);
    sem_post(&mutex);
}

void *philosopher(void *arg)
{
    int i = *(int *)arg;
    while (1)
    {
        sleep(1);
        grab_forks(i);
        sleep(1);
        put_forks(i);
    }
    return NULL;
}

int main()
{
    int i;
    pthread_t tid[N];
    sem_init(&mutex, 0, 1);
    for (i = 0; i < N; i++)
    {
        sem_init(&s[i], 0, 0);
    }
    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;
}

这段代码使用了互斥信号量和同步信号量来实现哲学家就餐问题的同步操作。其中，互斥信号量 `mutex` 用于互斥访问共享资源，同步信号量 `s` 用于同步哲学家就餐。每个哲学家的状态通过 `state` 数组来维护，有三种状态：思考、等待就餐、就餐。`test` 函数用于检查是否能够开始就餐，`grab_forks` 函数用于抓起两个叉子开始就餐，`put_forks` 函数用于放下两个叉子结束就餐。最后使用多线程创建 `N` 个哲学家线程，实现并发操作。