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…...

AI Agent与Agentic AI:原理、应用、挑战与未来展望

文章目录 一、引言二、AI Agent与Agentic AI的兴起2.1 技术契机与生态成熟2.2 Agent的定义与特征2.3 Agent的发展历程 三、AI Agent的核心技术栈解密3.1 感知模块代码示例&#xff1a;使用Python和OpenCV进行图像识别 3.2 认知与决策模块代码示例&#xff1a;使用OpenAI GPT-3进…...

深入理解JavaScript设计模式之单例模式

目录 什么是单例模式为什么需要单例模式常见应用场景包括 单例模式实现透明单例模式实现不透明单例模式用代理实现单例模式javaScript中的单例模式使用命名空间使用闭包封装私有变量 惰性单例通用的惰性单例 结语 什么是单例模式 单例模式&#xff08;Singleton Pattern&#…...

测试markdown--肇兴

day1&#xff1a; 1、去程&#xff1a;7:04 --11:32高铁 高铁右转上售票大厅2楼&#xff0c;穿过候车厅下一楼&#xff0c;上大巴车 &#xffe5;10/人 **2、到达&#xff1a;**12点多到达寨子&#xff0c;买门票&#xff0c;美团/抖音&#xff1a;&#xffe5;78人 3、中饭&a…...

【论文笔记】若干矿井粉尘检测算法概述

总的来说&#xff0c;传统机器学习、传统机器学习与深度学习的结合、LSTM等算法所需要的数据集来源于矿井传感器测量的粉尘浓度&#xff0c;通过建立回归模型来预测未来矿井的粉尘浓度。传统机器学习算法性能易受数据中极端值的影响。YOLO等计算机视觉算法所需要的数据集来源于…...

NLP学习路线图(二十三):长短期记忆网络(LSTM)

在自然语言处理(NLP)领域,我们时刻面临着处理序列数据的核心挑战。无论是理解句子的结构、分析文本的情感,还是实现语言的翻译,都需要模型能够捕捉词语之间依时序产生的复杂依赖关系。传统的神经网络结构在处理这种序列依赖时显得力不从心,而循环神经网络(RNN) 曾被视为…...

AI书签管理工具开发全记录(十九):嵌入资源处理

1.前言 &#x1f4dd; 在上一篇文章中&#xff0c;我们完成了书签的导入导出功能。本篇文章我们研究如何处理嵌入资源&#xff0c;方便后续将资源打包到一个可执行文件中。 2.embed介绍 &#x1f3af; Go 1.16 引入了革命性的 embed 包&#xff0c;彻底改变了静态资源管理的…...

Mac下Android Studio扫描根目录卡死问题记录

环境信息 操作系统: macOS 15.5 (Apple M2芯片)Android Studio版本: Meerkat Feature Drop | 2024.3.2 Patch 1 (Build #AI-243.26053.27.2432.13536105, 2025年5月22日构建) 问题现象 在项目开发过程中&#xff0c;提示一个依赖外部头文件的cpp源文件需要同步&#xff0c;点…...

#Uniapp篇:chrome调试unapp适配

chrome调试设备----使用Android模拟机开发调试移动端页面 Chrome://inspect/#devices MuMu模拟器Edge浏览器&#xff1a;Android原生APP嵌入的H5页面元素定位 chrome://inspect/#devices uniapp单位适配 根路径下 postcss.config.js 需要装这些插件 “postcss”: “^8.5.…...

抽象类和接口(全)

一、抽象类 1.概念&#xff1a;如果⼀个类中没有包含⾜够的信息来描绘⼀个具体的对象&#xff0c;这样的类就是抽象类。 像是没有实际⼯作的⽅法,我们可以把它设计成⼀个抽象⽅法&#xff0c;包含抽象⽅法的类我们称为抽象类。 2.语法 在Java中&#xff0c;⼀个类如果被 abs…...

FFmpeg avformat_open_input函数分析

函数内部的总体流程如下&#xff1a; avformat_open_input 精简后的代码如下&#xff1a; int avformat_open_input(AVFormatContext **ps, const char *filename,ff_const59 AVInputFormat *fmt, AVDictionary **options) {AVFormatContext *s *ps;int i, ret 0;AVDictio…...