哲學家就餐問題C語言實現（涉及多執行緒訊號量等）

由dijkstra提出並解決的哲學家進餐問題(the dinning philosophers problem)是典型的同步問題。該問題是描述有五個哲學家共用一張圓桌，分別坐在周圍的五張椅子上，在圓桌上有五個碗和五隻筷子，他們的生活方式是交替地進行思考和進餐。平時，乙個哲學家進行思考，飢餓時便試圖取用其左右最靠近他的筷子，只有在他拿到兩隻筷子時才能進餐。進餐完畢，放下筷子繼續思考。

顯示出每個哲學家的工作狀態，如吃飯，思考。連續執行30次以上都未出現死鎖現象。

重要**展示：

（1）初始化int型陣列id[num]標識執行緒id號，用於後續傳參；初始化訊號量陣列sem_chopsticks[num]模擬五根筷子；初始化訊號量sem_eaters=4，用來控制同時可拿起筷子的最大人數。

int id[num]=;
sem_t sem_chopsticks[num]
;sem_t sem_eaters;
sem_init
(&sem_eaters,
0,num-
1)

（2）執行緒的例程處理函式，先等待訊號量sem_eaters,再等待訊號量sem_chopsticks[pthread_id]，這兩個訊號量不為零說明此時同時拿起筷子的人數小於4，且該哲學家編號相同的筷子（記為左筷子）可以被拿起，所以拿起左子，然後等待右筷子sem_chopsticks[pthread_id+1]訊號量，拿到右筷子後便可以進餐，隨機釋放上述三個訊號量。

void
philosopher
(void
* ptid)

（3）迴圈建立5個執行緒模擬五位哲學家，執行緒例子程函式為philosopher，並傳入引數id[i]標識執行緒的id。

pthread_t philosopher_threads[num]
;sem_signal_init()
;for
( i=
0; i < num; i++
)

#include
#include
"pthread.h"
#include
"stdio.h"
#include
"stdlib.h"
#include
"semaphore.h"
#define num 5
int id[num]=;
sem_t sem_chopsticks[num]
;sem_t sem_eaters;
int eaters_num=0;
void
sem_signal_init()
}if(sem_init
(&sem_eaters,
0,num-1)
==-1)
}void
philosopher
(void
* ptid)
intmain()
}for
( j =
0; j < num; j++
)sem_destroy
(&sem_eaters)
;for
(k =
0; k < num ;
++k)
eaters_num =0;
//        sleep(2);
}return0;
}

本程式用五個執行緒模擬五位哲學家，用五個sem_t型訊號量模擬五根筷子（臨界資源），解題的思想是：每次讓每位哲學家優先拿起自己左邊的筷子，並限制最多有四個人同時拿起筷子，從而避免了死鎖情況，該程式模擬五個哲學家進餐一次的情況，並重複模擬了1000次以上來檢驗是否出現死鎖情況，經檢驗程式執行正常，沒有出現死鎖狀況，上述僅展示了第1次和第1000次的情況。

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