当前位置: 首页 > news >正文

哲学家就餐问题

哲学家就餐问题

  • 问题
  • 信号量实现
    • 发生死锁版
    • 限制人数版
    • 规定取筷顺序
  • 条件变量实现

问题

在一个圆桌上坐着五位哲学家,每个哲学家面前有一个碗装有米饭的碗和一个筷子。哲学家的生活包括思考和进餐两个活动。当一个哲学家思考时,他不需要任何资源。当他饿了时,他试图拿起两只相邻的筷子来吃饭。由于碗和筷子不能被共享,因此必须找到一种方法来确保哲学家能够安全地进餐,即不会发生死锁(所有哲学家都在等待筷子)也不会发生饥饿(某些哲学家永远无法拿起筷子)

信号量实现

发生死锁版

#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <vector>
#include <unistd.h>
#include <iostream>#define N 5
#define P(x) sem_wait(x)
#define V(x) sem_post(x)sem_t mutex_table;
std::vector<sem_t> mutex_chopsticks(N);void* T_philosopher(void* arg) {int id = *((int*)arg);// id哲学家吃饭需要的2根筷子int lhs = (id + N - 1) % N;int rhs = id % N;while (true) {P(&mutex_chopsticks[lhs]);printf("+ %d by T%d\n", lhs, id);P(&mutex_chopsticks[rhs]);printf("+ %d by T%d\n", rhs, id);// Eat.// Philosophers are allowed to eat in parallel.printf("- %d by T%d\n", lhs, id);printf("- %d by T%d\n", rhs, id);V(&mutex_chopsticks[lhs]);V(&mutex_chopsticks[rhs]);sleep(0.5);}
}int main() {for (int i = 0; i < N; i++) {sem_init(&mutex_chopsticks[i], 0, 1);}std::vector<pthread_t> threads(N);std::vector<int> ids(N);for (int i = 0; i < N; i++) {ids[i] = i + 1;pthread_create(&threads[i], nullptr, &T_philosopher, &ids[i]);}for (int i = 0; i < N; i++) {pthread_join(threads[i], nullptr);}
}

限制人数版

限制最多只能4人同时上桌, 则可以保证至少有一个人可以同时拿起两根筷子

#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <vector>
#include <unistd.h>
#include <iostream>#define P(x) sem_wait(x)
#define V(x) sem_post(x)const int N = 5;sem_t mutex_table;
std::vector<sem_t> mutex_chopsticks(N);void* T_philosopher(void* arg) {int id = *((int*)arg);// id哲学家吃饭需要的2根筷子int lhs = (id + N - 1) % N;int rhs = id % N;while (true) {// Come to mutex_tableP(&mutex_table);P(&mutex_chopsticks[lhs]);printf("+ %d by T%d\n", lhs, id);P(&mutex_chopsticks[rhs]);printf("+ %d by T%d\n", rhs, id);// Eating// Philosophers are allowed to eat in parallel.printf("- %d by T%d\n", lhs, id);printf("- %d by T%d\n", rhs, id);V(&mutex_chopsticks[lhs]);V(&mutex_chopsticks[rhs]);// Leave mutex_tableV(&mutex_table);// Thinkingsleep(0.5);}
}int main() {// 保证任何实际最多只有4个人在桌子上// 这样至少有1个人可以拿到2根筷子sem_init(&mutex_table, 0, N - 1);for (int i = 0; i < N; i++) {sem_init(&mutex_chopsticks[i], 0, 1);}std::vector<pthread_t> threads(N);std::vector<int> ids(N);for (int i = 0; i < N; i++) {ids[i] = i + 1;pthread_create(&threads[i], nullptr, &T_philosopher, &ids[i]);}for (int i = 0; i < N; i++) {pthread_join(threads[i], nullptr);}
}

规定取筷顺序

规定每个人, 先拿编号小的筷子, 再拿编号大的筷子

#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <vector>
#include <unistd.h>
#include <iostream>#define P(x) sem_wait(x)
#define V(x) sem_post(x)const int N = 5;sem_t mutex_table;
std::vector<sem_t> mutex_chopsticks(N);void* T_philosopher(void* arg) {int id = *((int*)arg);// id哲学家吃饭需要的2根筷子int lhs = (id + N - 1) % N;int rhs = id % N;while (true) {// 规定每个人, 先拿编号小的筷子, 再拿编号大的筷子if (lhs < rhs) {P(&mutex_chopsticks[lhs]);P(&mutex_chopsticks[rhs]);} else {P(&mutex_chopsticks[rhs]);P(&mutex_chopsticks[lhs]);}printf("+ %d by T%d\n", lhs, id);printf("+ %d by T%d\n", rhs, id);// Eatingprintf("- %d by T%d\n", lhs, id);printf("- %d by T%d\n", rhs, id);V(&mutex_chopsticks[lhs]);V(&mutex_chopsticks[rhs]);// Thinkingsleep(0.5);}
}int main() {for (int i = 0; i < N; i++) {sem_init(&mutex_chopsticks[i], 0, 1);}std::vector<pthread_t> threads(N);std::vector<int> ids(N);for (int i = 0; i < N; i++) {ids[i] = i + 1;pthread_create(&threads[i], nullptr, &T_philosopher, &ids[i]);}for (int i = 0; i < N; i++) {pthread_join(threads[i], nullptr);}
}

条件变量实现

#include <pthread.h>
#include <vector>
#include <unistd.h>
#include <iostream>#define Lock(x) pthread_mutex_lock(x)
#define UnLock(x) pthread_mutex_unlock(x)const int N = 5;pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
std::vector<int> available(N, true);void* T_philosopher(void* arg) {int id = *((int*)arg);// id哲学家吃饭需要的2根筷子int lhs = (id + N - 1) % N;int rhs = id % N;while (true) {// Come to mutex_tableLock(&mutex);while (!(available[lhs] && available[rhs])) {pthread_cond_wait(&cond, &mutex);}printf("+ %d by T%d\n", lhs, id);printf("+ %d by T%d\n", rhs, id);available[lhs] = available[rhs] = false;UnLock(&mutex);// Eatingsleep(0.5);printf("- %d by T%d\n", lhs, id);printf("- %d by T%d\n", rhs, id);available[lhs] = available[rhs] = true;pthread_cond_broadcast(&cond);// Thinkingsleep(0.5);}
}int main() {std::vector<pthread_t> threads(N);std::vector<int> ids(N);for (int i = 0; i < N; i++) {ids[i] = i + 1;pthread_create(&threads[i], nullptr, &T_philosopher, &ids[i]);}for (int i = 0; i < N; i++) {pthread_join(threads[i], nullptr);}
}

相关文章:

哲学家就餐问题

哲学家就餐问题 问题信号量实现发生死锁版限制人数版规定取筷顺序 条件变量实现 问题 在一个圆桌上坐着五位哲学家&#xff0c;每个哲学家面前有一个碗装有米饭的碗和一个筷子。哲学家的生活包括思考和进餐两个活动。当一个哲学家思考时&#xff0c;他不需要任何资源。当他饿了…...

Web安全:SQL注入之布尔盲注原理+步骤+实战操作

「作者简介」&#xff1a;2022年北京冬奥会网络安全中国代表队&#xff0c;CSDN Top100&#xff0c;就职奇安信多年&#xff0c;以实战工作为基础对安全知识体系进行总结与归纳&#xff0c;著作适用于快速入门的 《网络安全自学教程》&#xff0c;内容涵盖系统安全、信息收集等…...

电商秒杀系统-案例04-redis下的session控制

前言&#xff1a; 在现代的Web应用中&#xff0c;安全和高效的用户身份验证机制是至关重要的。本文将深入探讨基于令牌的用户登录会话机制&#xff0c;特别是在使用Redis进行会话管理的情景。通过这一案例实战&#xff0c;我们将了解令牌如何在用户身份验证过程中发挥核心作用&…...

贪吃蛇(c实现)

目录 游戏说明&#xff1a; 第一个是又是封面&#xff0c;第二个为提示信息&#xff0c;第三个是游戏运行界面 游戏效果展示&#xff1a; 游戏代码展示&#xff1a; snack.c test.c snack.h 控制台程序的准备&#xff1a; 控制台程序名字修改&#xff1a; 参考&#xff1a…...

【论文阅读笔记】MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters

文章目录 1 概念2 编程模型3 实现3.1 MapReduce执行流程3.2 master数据结构3.3 容错机制3.3.1 worker故障3.3.2 master故障3.3.3 出现故障时的语义 3.4 存储位置3.5 任务粒度3.6 备用任务 4 扩展技巧4.1 分区函数4.2 顺序保证4.3 Combiner函数4.4 输入和输出的类型4.5 副作用4.…...

LeetCode题练习与总结:二叉树的中序遍历--94

一、题目描述 给定一个二叉树的根节点 root &#xff0c;返回 它的 中序 遍历 。 示例 1&#xff1a; 输入&#xff1a;root [1,null,2,3] 输出&#xff1a;[1,3,2]示例 2&#xff1a; 输入&#xff1a;root [] 输出&#xff1a;[]示例 3&#xff1a; 输入&#xff1a;roo…...

云计算十三课

centos安装 点击左上角文件 点击新建虚拟机 点击下一步 点击稍后安装操作系统&#xff0c;下一步 选择Linux&#xff08;l&#xff09;下一步 设置虚拟机名称 点击浏览选择安装位置 新建文件夹设置名称不能为中文&#xff0c;点击确定 点击下一步 设置磁盘大小点击下一步…...

[数据集][目标检测]电力场景安全帽检测数据集VOC+YOLO格式295张2类别

数据集格式&#xff1a;Pascal VOC格式YOLO格式(不包含分割路径的txt文件&#xff0c;仅仅包含jpg图片以及对应的VOC格式xml文件和yolo格式txt文件) 图片数量(jpg文件个数)&#xff1a;295 标注数量(xml文件个数)&#xff1a;295 标注数量(txt文件个数)&#xff1a;295 标注类别…...

AtCoder Beginner Contest 308 A题 New Scheme

A题&#xff1a;New Scheme 标签&#xff1a;模拟 题意&#xff1a;给定 8 8 8个数的序列&#xff0c;询问这些数是否满足以下条件&#xff1a; 在 100 100 100到 675 675 675之间且能被 25 25 25整除序列是单调非递减的 题解&#xff1a;按题意模拟判断就好了。 代码&#…...

C++编程与朱元墇的关系

学编程和英语没关系&#xff0c;我说这句话&#xff0c;没人会相信&#xff0c;也不会有人说我什么哗众取宠。 我说学编程和朱元墇有关系&#xff0c;一定有人说我放P&#xff0c;其实这个P也和朱元墇有关系&#xff0c; 和朱元墇有什么P关系啊。 真有这P事啊&#xff0c; 朱元…...

0060__设计模式

1. 简单工厂模式( Simple Factory Pattern ) — Graphic Design Patterns 工厂模式 | 菜鸟教程 【设计模式——学习笔记】23种设计模式——建造者模式Builder&#xff08;原理讲解应用场景介绍案例介绍Java代码实现&#xff09;-CSDN博客 设计模式—— 五&#xff1a;迪米特…...

【Linux 网络】网络编程套接字 -- 详解

⚪ 预备知识 1、理解源 IP 地址和目的 IP 地址 举例理解&#xff1a;&#xff08;唐僧西天取经&#xff09; 在 IP 数据包头部中 有两个 IP 地址&#xff0c; 分别叫做源 IP 地址 和目的 IP 地址。 如果我们的台式机或者笔记本没有 IP 地址就无法上网&#xff0c;而因为…...

编译OpenResty遇到找不到OpenSSL的解决办法

以OpenResty-1.19.9.1为例 编辑openresty-1.19.9.1/build/nginx-1.19.9/auto/lib/openssl/conf CORE_INCS"$CORE_INCS $OPENSSL/.openssl/include" CORE_DEPS"$CORE_DEPS $OPENSSL/.openssl/include/openssl/ssl.h" CORE_LIBS"$CORE_LIBS $OPENSSL/.…...

Amazon Bedrock 托管 Llama 3 8B70B

Amazon Bedrock 托管 Llama 3 8B&70B&#xff0c;先来体验&#xff1a;&#xff08;*实验环境账号有效期为1天&#xff0c;到期自动关停&#xff0c;请注意重要数据保护&#xff09; https://dev.amazoncloud.cn/experience/cloudlab?id65fd86c7ca2a0d291be26068&visi…...

海豚调度器早期版本如何新增worker分组

在DolphinScheduler 1.3.5版本中&#xff0c;Worker分组通常是在部署时通过配置文件进行定义的&#xff0c;而不是在用户界面上直接操作。以下是在DolphinScheduler中新增Worker分组的一般步骤&#xff1a; 修改配置文件&#xff1a; DolphinScheduler的Worker分组信息通常在/…...

Debian Linux 下给Nginx 1.26.0 编译增加Brotli算法支持

明月发现参考【给Nginx添加谷歌Brotli压缩算法支持】一文给出的方法&#xff0c;在Debian Linux 12.5下就一直编译失败&#xff0c;主要的错误是因为文件缺失&#xff0c;在专门又安装了apt-get install libbrotli-dev的依赖库后依然会因为文件缺失无法编译完成&#xff0c;就这…...

中国银行从业在线教育系统,如何搭建网课平台?

如今这个时代相信没多少人是没听过网课平台的&#xff0c;绝大多数人对网课平台的名气是如雷贯耳的。时代的发展&#xff0c;让人们学习的方式变得更加的方便与快捷。今天就来和大家说说网课平台搭建都有哪些方法?网课平台难搭建么? 网课平台搭建的方法&#xff0c;其实网课平…...

解决java.lang.IllegalArgumentException异常的正确方法

java.lang.IllegalArgumentException 是 Java 中的一个异常类&#xff0c;表示方法中传递的参数不合法。这个异常通常在方法被调用时抛出&#xff0c;表明方法的参数出现了问题。要正确解决这个异常&#xff0c;你可以按照以下步骤进行&#xff1a; 查看异常信息&#xff1a;首…...

齿轮滚刀刃口钝化技术简介

介绍 在滚刀的使用中发现&#xff0c;进口滚刀和国产滚刀在加工质量和寿命方面存在显著差异。经过多次比较得知&#xff0c;滚刀的使用寿命可以达到国产滚刀的两倍以上&#xff0c;而进口滚刀返回原厂磨削后的使用寿命约为新刀具的90% &#xff0c;但同样经过国内厂家磨削后&a…...

【ESP32接入ATK-MO1218 GPS模块】

【ESP32接入ATK-MO1218 GPS模块】 1. 引言2. ATK-MO1218 GPS模块概述3. 接入ATK-MO1218 GPS模块的步骤4. 示例代码5. 结论1. 引言 在现代的嵌入式系统和物联网项目中,精确的位置信息是至关重要的。ATK-MO1218 GPS模块作为一款高性能的GPS/北斗双模定位模块,为开发者提供了强…...

[特殊字符] 智能合约中的数据是如何在区块链中保持一致的?

&#x1f9e0; 智能合约中的数据是如何在区块链中保持一致的&#xff1f; 为什么所有区块链节点都能得出相同结果&#xff1f;合约调用这么复杂&#xff0c;状态真能保持一致吗&#xff1f;本篇带你从底层视角理解“状态一致性”的真相。 一、智能合约的数据存储在哪里&#xf…...

AI-调查研究-01-正念冥想有用吗?对健康的影响及科学指南

点一下关注吧&#xff01;&#xff01;&#xff01;非常感谢&#xff01;&#xff01;持续更新&#xff01;&#xff01;&#xff01; &#x1f680; AI篇持续更新中&#xff01;&#xff08;长期更新&#xff09; 目前2025年06月05日更新到&#xff1a; AI炼丹日志-28 - Aud…...

微信小程序之bind和catch

这两个呢&#xff0c;都是绑定事件用的&#xff0c;具体使用有些小区别。 官方文档&#xff1a; 事件冒泡处理不同 bind&#xff1a;绑定的事件会向上冒泡&#xff0c;即触发当前组件的事件后&#xff0c;还会继续触发父组件的相同事件。例如&#xff0c;有一个子视图绑定了b…...

CTF show Web 红包题第六弹

提示 1.不是SQL注入 2.需要找关键源码 思路 进入页面发现是一个登录框&#xff0c;很难让人不联想到SQL注入&#xff0c;但提示都说了不是SQL注入&#xff0c;所以就不往这方面想了 ​ 先查看一下网页源码&#xff0c;发现一段JavaScript代码&#xff0c;有一个关键类ctfs…...

ubuntu搭建nfs服务centos挂载访问

在Ubuntu上设置NFS服务器 在Ubuntu上&#xff0c;你可以使用apt包管理器来安装NFS服务器。打开终端并运行&#xff1a; sudo apt update sudo apt install nfs-kernel-server创建共享目录 创建一个目录用于共享&#xff0c;例如/shared&#xff1a; sudo mkdir /shared sud…...

K8S认证|CKS题库+答案| 11. AppArmor

目录 11. AppArmor 免费获取并激活 CKA_v1.31_模拟系统 题目 开始操作&#xff1a; 1&#xff09;、切换集群 2&#xff09;、切换节点 3&#xff09;、切换到 apparmor 的目录 4&#xff09;、执行 apparmor 策略模块 5&#xff09;、修改 pod 文件 6&#xff09;、…...

Java如何权衡是使用无序的数组还是有序的数组

在 Java 中,选择有序数组还是无序数组取决于具体场景的性能需求与操作特点。以下是关键权衡因素及决策指南: ⚖️ 核心权衡维度 维度有序数组无序数组查询性能二分查找 O(log n) ✅线性扫描 O(n) ❌插入/删除需移位维护顺序 O(n) ❌直接操作尾部 O(1) ✅内存开销与无序数组相…...

《Playwright:微软的自动化测试工具详解》

Playwright 简介:声明内容来自网络&#xff0c;将内容拼接整理出来的文档 Playwright 是微软开发的自动化测试工具&#xff0c;支持 Chrome、Firefox、Safari 等主流浏览器&#xff0c;提供多语言 API&#xff08;Python、JavaScript、Java、.NET&#xff09;。它的特点包括&a…...

线程与协程

1. 线程与协程 1.1. “函数调用级别”的切换、上下文切换 1. 函数调用级别的切换 “函数调用级别的切换”是指&#xff1a;像函数调用/返回一样轻量地完成任务切换。 举例说明&#xff1a; 当你在程序中写一个函数调用&#xff1a; funcA() 然后 funcA 执行完后返回&…...

使用分级同态加密防御梯度泄漏

抽象 联邦学习 &#xff08;FL&#xff09; 支持跨分布式客户端进行协作模型训练&#xff0c;而无需共享原始数据&#xff0c;这使其成为在互联和自动驾驶汽车 &#xff08;CAV&#xff09; 等领域保护隐私的机器学习的一种很有前途的方法。然而&#xff0c;最近的研究表明&…...