哲学家就餐问题 C语言实现

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：

 

 

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include <memory.h>
4. #include <pthread.h>
5. #include <errno.h>
6. #include <math.h>
7. //筷子作为mutex
8. pthread_mutex_t chopstick[6] ;
9. void *eat_think(void *arg)
10. {
11. char phi = *(char *)arg;
12. int left,right; //左右筷子的编号
13. switch (phi){
14. case 'A':
15. left = 5;
16. right = 1;
17. break;
18. case 'B':
19. left = 1;
20. right = 2;
21. break;
22. case 'C':
23. left = 2;
24. right = 3;
25. break;
26. case 'D':
27. left = 3;
28. right = 4;
29. break;
30. case 'E':
31. left = 4;
32. right = 5;
33. break;
34. }
35. int i;
36. for(;;){
37. usleep(3); //思考
38. pthread_mutex_lock(&chopstick[left]); //拿起左手的筷子
39. printf("Philosopher %c fetches chopstick %d\n", phi, left);
40. if (pthread_mutex_trylock(&chopstick[right]) == EBUSY){ //拿起右手的筷子
41. pthread_mutex_unlock(&chopstick[left]); //如果右边筷子被拿走放下左手的筷子
42. continue;
43. }
44. //  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
45. printf("Philosopher %c fetches chopstick %d\n", phi, right);
46. printf("Philosopher %c is eating.\n",phi);
47. usleep(3); //吃饭
48. pthread_mutex_unlock(&chopstick[left]); //放下左手的筷子
49. printf("Philosopher %c release chopstick %d\n", phi, left);
50. pthread_mutex_unlock(&chopstick[right]); //放下左手的筷子
51. printf("Philosopher %c release chopstick %d\n", phi, right);
52. }
53. }
54. int main(){
55. pthread_t A,B,C,D,E; //5个哲学家
56. int i;
57. for (i = 0; i < 5; i++)
58. pthread_mutex_init(&chopstick[i],NULL);
59. pthread_create(&A,NULL, eat_think, "A");
60. pthread_create(&B,NULL, eat_think, "B");
61. pthread_create(&C,NULL, eat_think, "C");
62. pthread_create(&D,NULL, eat_think, "D");
63. pthread_create(&E,NULL, eat_think, "E");
64. pthread_join(A,NULL);
65. pthread_join(B,NULL);
66. pthread_join(C,NULL);
67. pthread_join(D,NULL);
68. pthread_join(E,NULL);
69. return 0;
70. }

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