linux下C语言实现睡眠理法师问题

2024-03-11 05:08
文章标签 语言 实现 linux 问题 睡眠 法师

本文主要是介绍linux下C语言实现睡眠理法师问题，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

这里修改了来自http://blog.csdn.net/khwkhwkhw/article/details/49798695#cpp代码，增加了一个特性：显示顾客的排队次序（先来的先坐到椅子上，先来先被服务）

这里发现对理发师的信号量的初始值不一定非得大于0，如果有1个理发师，也可以设置成0，只不过在顾客线程执行到sem_wait(&sem_barber);这一步时，不能继续下去而是阻塞，一定要等到理发师线程发出信号解除，在此之前顾客线程一直驻留内存。这个在实际应用中或许有影响，但是模拟程序时没有影响，照样能执行。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>
#include<errno.h>
#include<semaphore.h>
#include<time.h>//http://blog.csdn.net/khwkhwkhw/article/details/49798695#define  CHAIR 5               //椅子数
#define  MAX_CUST   10         //允许来理发的顾客数int  cust_wait = 0;     //当前等待的顾客数
sem_t sem_cust;         //顾客信号量，阻塞理发师线程
sem_t sem_barber;       //理发师信号量，阻塞顾客线程
sem_t sem_mutex;        //定义互斥信号量int chair[CHAIR];        //用来模拟顾客排队次序的椅子数据结构，用数组模拟一个先进先出队列
int chairInQueueIndex =0; //入队指针
int chairDeQueueIndex =0; //出队指针//理发师线程
void *barber(void)
{int i = 0;                      //理完发的人数while(1){sem_wait(&sem_cust);         //（P操作） 如果没有顾客就睡觉sem_wait(&sem_mutex);        //（P操作）申请互斥信号量cust_wait--;                 //顾客理发，等待的顾客少一个i=chair[chairDeQueueIndex] ;chair[chairDeQueueIndex] =0;printf("\n--------------------------------------------我理发师在给第%d位顾客理发,他从椅子%d上起来了\n",i,chairDeQueueIndex+1);          chairDeQueueIndex = (chairDeQueueIndex+1)%CHAIR;sem_post(&sem_mutex);        //（V操作）释放互斥信号量sleep(5);                  //理发时间sem_post(&sem_barber);          //（V操作）理完了，可以理下一个了printf("--------------------------------------------我理发师给第%d位顾客理发完毕！\n",i);}
}
//顾客线程
void *cust(void *p)
{int flag;                   //理发师是否空闲的标志位int client;int cust_count;             //当前来理发的顾客的数目sem_wait(&sem_mutex);       //（P操作）申请互斥信号cust_count = *(int *)p;int i;//printf("\n******************************\n");printf("\n第%d位顾客进来了！         **\n",cust_count);//printf("\n我是第%d位顾客！\n",cust_count);if( cust_wait < CHAIR )        //防止两个顾客坐同一个椅子{sem_getvalue(&sem_barber,&flag);       //获得信号量的值保存在flag中sem_getvalue(&sem_cust,&client);cust_wait++;                          //等待的顾客多一个chair[chairInQueueIndex]= cust_count;printf("\n他坐到椅子%d上\n",chairInQueueIndex+1);chairInQueueIndex = (chairInQueueIndex+1)%CHAIR;  if(cust_wait == 1 && flag == 1)       //如理发师空闲且只有一个人在等待，{//就直接叫醒理发师printf("理发师还在睡觉，我得去叫醒他帮我理发\n");}else if(cust_wait > 0)         //否则在等待区等待{if(cust_wait == 1)printf("此时就只有我在等待理发！\n");else{printf("此时我加上另外%d位顾客一共还有%d个人在等待理发！\n",cust_wait-1,cust_wait);}                    }printf("座位上坐着的等待的顾客是（按先进先出队列模式）:");for ( i=0; i<CHAIR; i++ )printf ( "%d   ",chair[i] );printf ( "\n" );           sem_post(&sem_mutex);   //（V操作）释放互斥信号量sem_post(&sem_cust);    //（V操作）要理发，叫醒理发师sem_wait(&sem_barber);  //（P操作）申请理发师为自己理发sleep(1);}else{printf("没有空余的位置了!我不等了，走了算了！\n");sem_post(&sem_mutex);  //如果没有座位，释放互斥信号量pthread_exit(0);       //没有位子，顾客退出}pthread_exit(0);               //理完发，顾客退出
}//主函数
int main(void)
{int k;pthread_t Pbarber;      //定义理发师线程pthread_t Pcust[10];    //定义顾客线程if(sem_init(&sem_cust,0,0) != 0)       //初始化顾客信号量为0{perror("顾客信号量初始化失败:\n");return 0;}if(sem_init(&sem_barber,0,1) != 0)    //初始化理发师信号量为1，代表有一位理发师空闲{perror("理发师信号量初始化失败:\n");return 0;}if(sem_init(&sem_mutex,0,1) != 0)      //初始化互斥信号量{perror("互斥信号量初始化失败:\n");return 0;}if(pthread_create(&Pbarber,NULL,(void *)barber,NULL) != 0)   //创建理发师线程{perror("理发师有事来不了！不营业了！！！:\n");return 0;}for(k = 1; k <= MAX_CUST; k++)        //创建顾客线程{if(pthread_create(&(Pcust[k-1]),NULL,(void *)cust,&k) != 0){perror("有一个预约的顾客临时有事不能来了！  \n");exit(0);}srand(time(0));sleep(rand() % 2 + 1);    //1到3的随机数}for(k = 0; k < MAX_CUST; k++)pthread_join(Pcust[k],NULL);             //挂起主线程，等待顾客线程退出sleep(8);            //等待最后一位顾客理完发return 0;
}




如果有2个理发师，那么代码修改如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>
#include<errno.h>
#include<semaphore.h>
#include<time.h>//http://blog.csdn.net/khwkhwkhw/article/details/49798695#define  CHAIR 5               //椅子数
#define  MAX_CUST   10         //允许来理发的顾客数int  cust_wait = 0;     //当前等待的顾客数
sem_t sem_cust;         //顾客信号量，阻塞理发师线程
sem_t sem_barber;       //理发师信号量，阻塞顾客线程
sem_t sem_mutex;        //定义互斥信号量int chair[CHAIR];        //用来模拟顾客排队次序的椅子数据结构，用数组模拟一个先进先出队列
int chairInQueueIndex =0; //入队指针
int chairDeQueueIndex =0; //出队指针//理发师线程
void *barber(void *m)
{int i = 0;                      //理完发的人数int barber_count = *(int *)m;while(1){sem_wait(&sem_cust);         //（P操作） 如果没有顾客就睡觉sem_wait(&sem_mutex);        //（P操作）申请互斥信号量cust_wait--;                 //顾客理发，等待的顾客少一个i=chair[chairDeQueueIndex] ;chair[chairDeQueueIndex] =0;printf("\n--------------------------------------------理发师%d在给第%d位顾客理发,他从椅子%d上起来了\n",barber_count,i,chairDeQueueIndex+1);          chairDeQueueIndex = (chairDeQueueIndex+1)%CHAIR;sem_post(&sem_mutex);        //（V操作）释放互斥信号量sleep(5);                  //理发时间sem_post(&sem_barber);          //（V操作）理完了，可以理下一个了printf("--------------------------------------------理发师%d给第%d位顾客理发完毕！\n",barber_count,i);}
}
//顾客线程
void *cust(void *p)
{int flag;                   //理发师是否空闲的标志位int cust_count;             //当前来理发的顾客的数目sem_wait(&sem_mutex);       //（P操作）申请互斥信号cust_count = *(int *)p;int i;printf("\n第%d位顾客进来了！         **\n",cust_count);if( cust_wait < CHAIR )        //防止两个顾客坐同一个椅子{sem_getvalue(&sem_barber,&flag);       //获得信号量的值保存在flag中cust_wait++;                          //等待的顾客多一个chair[chairInQueueIndex]= cust_count;printf("\n他坐到椅子%d上\n",chairInQueueIndex+1);chairInQueueIndex = (chairInQueueIndex+1)%CHAIR;  if(cust_wait == 1 && flag == 1)       //如理发师空闲且只有一个人在等待，{//就直接叫醒理发师printf("理发师还在睡觉，我得去叫醒他帮我理发\n");}else if(cust_wait > 0)         //否则在等待区等待{if(cust_wait == 1)printf("此时就只有我在等待理发！\n");else{printf("此时我加上另外%d位顾客一共还有%d个人在等待理发！\n",cust_wait-1,cust_wait);}                    }printf("座位上坐着的等待的顾客是（按先进先出队列模式）:");for ( i=0; i<CHAIR; i++ )printf ( "%d   ",chair[i] );printf ( "\n" );           sem_post(&sem_mutex);   //（V操作）释放互斥信号量sem_post(&sem_cust);    //（V操作）要理发，叫醒理发师sem_wait(&sem_barber);  //（P操作）申请理发师为自己理发sleep(1);}else{printf("没有空余的位置了!我不等了，走了算了！\n");sem_post(&sem_mutex);  //如果没有座位，释放互斥信号量pthread_exit(0);       //没有位子，顾客退出}pthread_exit(0);               //理完发，顾客退出
}//主函数
int main(void)
{int k;pthread_t Pbarber[2];      //定义理发师线程pthread_t Pcust[10];    //定义顾客线程if(sem_init(&sem_cust,0,0) != 0)       //初始化顾客信号量为0{perror("顾客信号量初始化失败:\n");return 0;}if(sem_init(&sem_barber,0,2) != 0)    //初始化理发师信号量为2，代表有2位理发师空闲{perror("理发师信号量初始化失败:\n");return 0;}if(sem_init(&sem_mutex,0,1) != 0)      //初始化互斥信号量{perror("互斥信号量初始化失败:\n");return 0;}for(k = 1; k <= 2; k++){if(pthread_create(&(Pbarber[k-1]),NULL,(void *)barber,&k) != 0)   //创建理发师线程{perror("理发师有事来不了！不营业了！！！:\n");return 0;}srand(time(0));sleep(rand() % 2 + 1);    //1到3的随机数        }for(k = 1; k <= MAX_CUST; k++)        //创建顾客线程{if(pthread_create(&(Pcust[k-1]),NULL,(void *)cust,&k) != 0){perror("有一个预约的顾客临时有事不能来了！  \n");exit(0);}srand(time(0));sleep(rand() % 2 + 1);    //1到3的随机数}for(k = 0; k < MAX_CUST; k++)pthread_join(Pcust[k],NULL);             //挂起主线程，等待顾客线程退出for(k = 1; k <= 2; k++)pthread_kill(Pbarber[k-1],0); //顾客线程结束后,直接杀死所有理发师线程return 0;
}

当然，这里还有java代码实现： 

package barber;import java.util.concurrent.Semaphore;  class Sign{  final static int CHAIRS=5; //椅子数量  static int waiting=0; //等待理发的顾客数  static Semaphore consumers=new Semaphore(0); //信号量：等候服务的顾客数  static Semaphore barber=new Semaphore(2);  //信号量：等待顾客的理发师数  static Semaphore mutex=new Semaphore(1); //信号量：控制对临界区的访问  
}  class Barber implements Runnable{  public void run(){  try {  while(true){  Sign.consumers.acquire(); //如果顾客数是0，则理发师睡觉  //互斥操作顾客等待waiting  Sign.mutex.acquire();  Sign.waiting--;   if( Sign.waiting == 0) {System.out.println("-----------------------------------无人等待理发");}Sign.barber.release(); //一个理发师现在开始理发  Thread.sleep(10);Sign.mutex.release();  System.out.println("------------------------------------理发师"+Thread.currentThread().getName()+"正在理发...");  }  } catch (InterruptedException e) {  e.printStackTrace();  }  }  
}  class Customer implements Runnable{  public void run(){ try {  //互斥操作顾客等待waiting  Sign.mutex.acquire();  String cNo = Thread.currentThread().getName();System.out.println("顾客"+cNo+" is comming,,Sign.waiting=" + Sign.waiting); //如果还有椅子空余，则顾客坐在椅子上等待  if( Sign.waiting<Sign.CHAIRS){  Sign.waiting++;  Sign.consumers.release(); //顾客理  Sign.mutex.release();  Sign.barber.acquire(); //如果理发师数量为0，则顾客等待  System.out.println("顾客 "+ cNo+" 正在被理发...");  Thread.sleep(10);System.out.println("顾客 "+ cNo+" 理发结束，离开...");  }else{  Sign.mutex.release(); //理发店满人，顾客走人  System.out.println("顾客 "+ cNo+" 人太多，直接leave out..."); }  } catch (InterruptedException e) {  e.printStackTrace();  }}  
}  public class Test {  public static void main(String[] args){  new Thread(new Barber()).start(); new Thread(new Barber()).start(); new Thread(new Customer()).start();  new Thread(new Customer()).start();  new Thread(new Customer()).start();  new Thread(new Customer()).start();  new Thread(new Customer()).start();  new Thread(new Customer()).start();  new Thread(new Customer()).start();  new Thread(new Customer()).start();  new Thread(new Customer()).start();                  }  
}





这篇关于linux下C语言实现睡眠理法师问题的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/796737。

相关文章

Java实现检查多个时间段是否有重合

Java实现检查多个时间段是否有重合

《Java实现检查多个时间段是否有重合》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现检查多个时间段是否有重合,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录流程概述步骤详解China编程步骤1：定义时间段类步骤2：添加时间段步骤3：检查时间段是否有重合步骤4：输出结果示例代码结语作
阅读更多...
使用C++实现链表元素的反转

使用C++实现链表元素的反转

《使用C++实现链表元素的反转》反转链表是链表操作中一个经典的问题,也是面试中常见的考题,本文将从思路到实现一步步地讲解如何实现链表的反转,帮助初学者理解这一操作,我们将使用C++代码演示具体实现,同... 目录问题定义思路分析代码实现带头节点的链表代码讲解其他实现方式时间和空间复杂度分析总结问题定义给定
阅读更多...
Linux使用nload监控网络流量的方法

Linux使用nload监控网络流量的方法

《Linux使用nload监控网络流量的方法》Linux中的nload命令是一个用于实时监控网络流量的工具,它提供了传入和传出流量的可视化表示,帮助用户一目了然地了解网络活动,本文给大家介绍了Linu... 目录简介安装示例用法基础用法指定网络接口限制显示特定流量类型指定刷新率设置流量速率的显示单位监控多个
阅读更多...
Java覆盖第三方jar包中的某一个类的实现方法

Java覆盖第三方jar包中的某一个类的实现方法

《Java覆盖第三方jar包中的某一个类的实现方法》在我们日常的开发中,经常需要使用第三方的jar包,有时候我们会发现第三方的jar包中的某一个类有问题,或者我们需要定制化修改其中的逻辑,那么应该如何... 目录一、需求描述二、示例描述三、操作步骤四、验证结果五、实现原理一、需求描述需求描述如下：需要在
阅读更多...
ElasticSearch+Kibana通过Docker部署到Linux服务器中操作方法

ElasticSearch+Kibana通过Docker部署到Linux服务器中操作方法

《ElasticSearch+Kibana通过Docker部署到Linux服务器中操作方法》本文介绍了Elasticsearch的基本概念,包括文档和字段、索引和映射,还详细描述了如何通过Docker... 目录1、ElasticSearch概念2、ElasticSearch、Kibana和IK分词器部署
阅读更多...
如何使用Java实现请求deepseek

如何使用Java实现请求deepseek

《如何使用Java实现请求deepseek》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现请求deepseek功能,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1.deepseek的api创建2.Java实现请求deepseek2.1 pom文件2.2 json转化文件2.2
阅读更多...
mybatis和mybatis-plus设置值为null不起作用问题及解决

mybatis和mybatis-plus设置值为null不起作用问题及解决

《mybatis和mybatis-plus设置值为null不起作用问题及解决》Mybatis-Plus的FieldStrategy主要用于控制新增、更新和查询时对空值的处理策略,通过配置不同的策略类型... 目录MyBATis-plusFieldStrategy作用FieldStrategy类型每种策略的作
阅读更多...
python使用fastapi实现多语言国际化的操作指南

python使用fastapi实现多语言国际化的操作指南

《python使用fastapi实现多语言国际化的操作指南》本文介绍了使用Python和FastAPI实现多语言国际化的操作指南,包括多语言架构技术栈、翻译管理、前端本地化、语言切换机制以及常见陷阱和... 目录多语言国际化实现指南项目多语言架构技术栈目录结构翻译工作流1. 翻译数据存储2. 翻译生成脚本
阅读更多...
Linux流媒体服务器部署流程

Linux流媒体服务器部署流程

《Linux流媒体服务器部署流程》文章详细介绍了流媒体服务器的部署步骤,包括更新系统、安装依赖组件、编译安装Nginx和RTMP模块、配置Nginx和FFmpeg,以及测试流媒体服务器的搭建... 目录流媒体服务器部署部署安装1.更新系统2.安装依赖组件3.解压4.编译安装（添加RTMP和openssl模块
阅读更多...
linux下多个硬盘划分到同一挂载点问题

linux下多个硬盘划分到同一挂载点问题

《linux下多个硬盘划分到同一挂载点问题》在Linux系统中,将多个硬盘划分到同一挂载点需要通过逻辑卷管理（LVM）来实现,首先,需要将物理存储设备（如硬盘分区）创建为物理卷,然后,将这些物理卷组成... 目录linux下多个硬盘划分到同一挂载点需要明确的几个概念硬盘插上默认的是非lvm总结Linux下多
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2