C语言：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：

实现代码如下：

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>

pthread_mutex_t chopstick[6];

void *eat_think(void *arg)
{
	char phi = *(char*)arg;
	int left, right;
	int i = 0;
	
	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;
		default:
			break;
	}
	
	while(1)
	{
		sleep(2);  //思考
		pthread_mutex_lock(&chopstick[left]);  //拿起左边的筷子
		printf("Phi %c fetches chopstick %d\n", phi, left);
		if(pthread_mutex_trylock(&chopstick[right]) == EBUSY)  //拿起右边的筷子
		{
			pthread_mutex_unlock(&chopstick[left]);  //如果右边的筷子被拿走则放下左边的筷子
			continue;
		}
		
		//pthread_mutex_lock(&chopstick[right]);   //如果要观察死锁，则将上一句if注释，再将该行注释取消
		printf("Phi %c fetch chopstick %d\n", phi, right);
		printf("Phi %c is eating...\n", phi);
		sleep(2);  //吃饭
		
		pthread_mutex_unlock(&chopstick[left]);  //放下左边的筷子
		printf("Phi %c release the chopstick %d\n", phi, left);
		pthread_mutex_unlock(&chopstick[right]);  //放下右边的筷子
		printf("Phi %c release the chopstick %d\n", phi, right);
	}
}

int main()
{
	pthread_t A, B, C, D, E;  //五位哲学家
	
	int i = 0;
	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：编译时要加上-lpthread选项，如：gcc eating -o main -lpthread