哲学家就餐问题

场景:
原版的故事里有五个哲学家(不过我们写的程序可以有N个哲学家),这些哲学家们只做两件事--思考和吃饭,他们思考的时候不需要任何共享资源,但是吃饭的时候就必须使用餐具,而餐桌上的餐具是有限的,原版的故事里,餐具是叉子,吃饭的时候要用两把叉子把面条从碗里捞出来。很显然把叉子换成筷子会更合理,所以:一个哲学家需要两根筷子才能吃饭。
现在引入问题的关键:这些哲学家很穷,只买得起五根筷子。他们坐成一圈,两个人的中间放一根筷子。哲学家吃饭的时候必须同时得到左手边和右手边的筷子。如果他身边的任何一位正在使用筷子,那他只有等着。
假设哲学家的编号是A、B、C、D、E,筷子编号是1、2、3、4、5,哲学家和筷子围成一圈如下图所示:

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <memory.h>  
#include <pthread.h>  
#include <errno.h>  
#include <math.h>  
//筷子作为mutex  
pthread_mutex_t chopstick[6] ;  
void *eat_think(void *arg)  
{  
    char phi = *(char *)arg;  
    int left,right; //左右筷子的编号  
    switch (phi){  
        case 'A':  
            left = 5;  
            right = 1;  
            break;  
        case 'B':  
            left = 1;  
            right = 2;  
            break;  
        case 'C':  
            left = 2;  
            right = 3;  
            break;  
        case 'D':  
            left = 3;  
            right = 4;  
            break;  
        case 'E':  
            left = 4;  
            right = 5;  
            break;  
    }  
  
    int i;  
    for(;;){  
        usleep(3); //思考  
        pthread_mutex_lock(&chopstick[left]); //拿起左手的筷子  
        printf("Philosopher %c fetches chopstick %d\n", phi, left);  
        if (pthread_mutex_trylock(&chopstick[right]) == EBUSY){ //拿起右手的筷子     
            pthread_mutex_unlock(&chopstick[left]); //如果右边筷子被拿走放下左手的筷子  
            continue;  
        }  
          
    //  pthread_mutex_lock(&chopstick[right]); //拿起右手的筷子,如果想观察死锁,把上一句if注释掉,再把这一句的注释去掉  
        printf("Philosopher %c fetches chopstick %d\n", phi, right);  
        printf("Philosopher %c is eating.\n",phi);  
        usleep(3); //吃饭  
        pthread_mutex_unlock(&chopstick[left]); //放下左手的筷子  
        printf("Philosopher %c release chopstick %d\n", phi, left);  
        pthread_mutex_unlock(&chopstick[right]); //放下左手的筷子  
        printf("Philosopher %c release chopstick %d\n", phi, right);  
  
    }  
}  
int main(){  
    pthread_t A,B,C,D,E; //5个哲学家  
  
    int i;  
    for (i = 0; i < 5; i++)  
        pthread_mutex_init(&chopstick[i],NULL);  
    pthread_create(&A,NULL, eat_think, "A");  
    pthread_create(&B,NULL, eat_think, "B");  
    pthread_create(&C,NULL, eat_think, "C");  
    pthread_create(&D,NULL, eat_think, "D");  
    pthread_create(&E,NULL, eat_think, "E");  
  
    pthread_join(A,NULL);  
    pthread_join(B,NULL);  
    pthread_join(C,NULL);  
    pthread_join(D,NULL);  
    pthread_join(E,NULL);  
    return 0;  
}  

注意:

  1. gcc编译时,加上-lphread选项,例:gcc eating.c -lpthread
    2.pthread_create的第四个参数是void *类型,我一开始传一个char类型,即'A',就会发生段错误。但改成char *,即“A”就没问题了。
    3.usleep是毫秒级的阻塞
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