分享
 
 
 

哲学家就餐问题的C#实现

王朝c#·作者佚名  2006-01-09
窄屏简体版  字體: |||超大  

撰文:周翔

这是我在上操作系统课的那个学期写的一段程序,并组织成了一篇文章。当初被我的挚友曾毅发表在CSTC的论坛上:http://cstc.net.cn/bbs/viewtopic.php?t=457,在此,我把它贴在这儿,希望对大家有所裨益。

学操作系统的进程同步都要涉及到三个经典问题:生产者-消费者问题、读者-写者问题和哲学家就餐问题。下面来介绍一下哲学家就餐问题:

哲学家就餐问题中,一组哲学家围坐在一个圆桌旁,每个哲学家的左边都只有一只筷子(当然他的右边也有一只筷子,但是这是他右边哲学家的左边的筷子),他们吃完了就思考,思考了一会就会饿,饿了就想吃,然而,为了吃饭,他们必须获得左边和右边的筷子。当每个哲学家只拿有一只筷子的时候,会坐者等另一只筷子,在每个哲学家都只拿一个筷子的时候,就会发生死锁。传统的解决死锁问题的方法是引用管程的概念,但是在C#中来实现的话可以使System.Threading中的mutex为每个哲学家来声名两个信号量RightChopStick和LeftChopStick,在主程序中用5个mutex赋值给它,用WaitHandle来实现对筷子的独占访问。这个例子是用windows图形界面实现,用事件来通知界面哲学家的状态。

以下是代码(在vs.net 下运行通过):

//DiningPhilosophers.cs----------code:seafrog-----------------------------------------------------

using System;

using System.Threading;

using System.Windows.Forms;

using seafrog.Threading;

using seafrog.Philosopher;

namespace DiningPhilosophers

{

public class Form1 : System.Windows.Forms.Form

{

private System.Windows.Forms.Button button1;

private System.ComponentModel.Container components = null;

private System.Windows.Forms.ListBox listBox1;

private Philosopher[] p=new Philosopher[5];

public Form1()

{

InitializeComponent();

Mutex[] chopSticks=new Mutex[5];

for(int i=0;i<5;i++)

{

chopSticks[i]=new Mutex(false);

}

for(int i=0;i<5;i++)

{

PhilosopherData pd;

pd.PhilosopherId=i;

pd.RightChopStick=chopSticks[(i+1)%5];

pd.LeftChopStick=chopSticks[(i+4)%5];

pd.AmountToEat=5;

pd.TotalFood=35;

p[i]=new Philosopher(pd);

p[i].MessageArrival+=new Philosopher.MessageArrivedHandler(ShowMessage);

}

}

protected override void Dispose( bool disposing )

{

if( disposing )

{

if (components != null)

{

components.Dispose();

}

}

base.Dispose( disposing );

}

#region Windows Form Designer generated code

private void InitializeComponent()

{

this.button1 = new System.Windows.Forms.Button();

this.listBox1 = new System.Windows.Forms.ListBox();

this.SuspendLayout();

//

// button1

//

this.button1.Location = new System.Drawing.Point(8, 224);

this.button1.Name = "button1";

this.button1.Size = new System.Drawing.Size(272, 40);

this.button1.TabIndex = 1;

this.button1.Text = "Go To Restaurant";

this.button1.Click += new System.EventHandler(this.button1_Click);

//

// listBox1

//

this.listBox1.ItemHeight = 12;

this.listBox1.Name = "listBox1";

this.listBox1.Size = new System.Drawing.Size(296, 220);

this.listBox1.TabIndex = 2;

//

// Form1

//

this.AutoScaleBaseSize = new System.Drawing.Size(6, 14);

this.ClientSize = new System.Drawing.Size(292, 273);

this.Controls.AddRange(new System.Windows.Forms.Control[] {

this.listBox1,

this.button1});

this.Name = "Form1";

this.Text = "Form1";

this.ResumeLayout(false);

}

#endregion

[STAThread]

static void Main()

{

Application.Run(new Form1());

}

private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)

{

for(int i=0;i<5;i++)

p[i].Start();

}

public void ShowMessage(object sender,MessageArrivedEventArgs e)

{

switch(e.type)

{

case Philosopher.READY:

listBox1.Items.Add("Philosopher("+e.philosopherData.PhilosopherId+") ready.");

break;

case Philosopher.EATING:

listBox1.Items.Add("Philosopher("+

e.philosopherData.PhilosopherId+") eating "+

e.philosopherData.AmountToEat+" of "+

e.philosopherData.TotalFood+" food.");

break;

case Philosopher.THINKING:

listBox1.Items.Add("Philosopher("+e.philosopherData.PhilosopherId+") thinking.");

break;

case Philosopher.FINISHED:

listBox1.Items.Add("Philosopher("+e.philosopherData.PhilosopherId+") finished.");

break;

}

}

}

}

//BaseThread.cs----------code:seafrog--------------------------------------------------------

using System;

using System.Threading;

namespace seafrog.Threading

{

//工作线程抽象类,作为对线程操作的封装。

public abstract class WorkerThread

{

private object ThreadData;

private Thread thisThread;

public object Data

{

get{return ThreadData;}

set{ThreadData=value;}

}

public object IsAlive

{

get{return thisThread==null?false:thisThread.IsAlive;}

}

public WorkerThread(object data)

{

this.ThreadData=data;

}

public WorkerThread()

{

ThreadData=null;

}

public void Start()

{

thisThread=new Thread(new ThreadStart(this.Run));

thisThread.Start();

}

public void Stop()

{

thisThread.Abort();

while(thisThread.IsAlive);

thisThread=null;

}

protected abstract void Run();

}

}

//Philosophers.cs----------code:seafrog--------------------------------------------------------

using System;

using System.Threading;

using seafrog.Threading;

namespace seafrog.Philosopher

{

//封装哲学家数据的结构

public struct PhilosopherData

{

public int PhilosopherId;

public Mutex RightChopStick;

public Mutex LeftChopStick;

public int AmountToEat;

public int TotalFood;

}

public class Philosopher : seafrog.Threading.WorkerThread

{

public const int READY=0;

public const int EATING=1;

public const int THINKING=2;

public const int FINISHED=3;

public Philosopher(object data):base(data){}

public delegate void MessageArrivedHandler(Object sender,MessageArrivedEventArgs args);

public event MessageArrivedHandler MessageArrival;

public static int finished=0;

protected override void Run()

{

PhilosopherData pd=(PhilosopherData)Data;

Random r=new Random(pd.PhilosopherId);

MessageArrival(this,new MessageArrivedEventArgs(READY,pd));

WaitHandle[] chopSticks=new WaitHandle[]{pd.LeftChopStick,pd.RightChopStick};

while(pd.TotalFood>0)

{

//如果两边的哲学家拿着筷子,则等待。

WaitHandle.WaitAll(chopSticks);

//否则,吃饭。

MessageArrival(this,new MessageArrivedEventArgs(EATING,pd));

//把饭吃掉一部分。

pd.TotalFood-=pd.AmountToEat;

Thread.Sleep(r.Next(1000,5000));

MessageArrival(this,new MessageArrivedEventArgs(THINKING,pd));

//放下左边和右边的筷子。

pd.RightChopStick.ReleaseMutex();

pd.LeftChopStick.ReleaseMutex();

Thread.Sleep(r.Next(1000,5000));

}

//饭都吃完了。

MessageArrival(this,new MessageArrivedEventArgs(FINISHED,pd));

if(++finished==4)

System.Windows.Forms.MessageBox.Show("All Finished!");

}

}

//事件:用来通知主窗体现在哲学家的状态。

public class MessageArrivedEventArgs : EventArgs

{

public int type;

public PhilosopherData philosopherData;

public MessageArrivedEventArgs(int t,PhilosopherData pd)

{

type=t;

philosopherData=pd;

}

}

}

( 完)

 
 
 
免责声明:本文为网络用户发布,其观点仅代表作者个人观点,与本站无关,本站仅提供信息存储服务。文中陈述内容未经本站证实,其真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
2023年上半年GDP全球前十五强
 百态   2023-10-24
美众议院议长启动对拜登的弹劾调查
 百态   2023-09-13
上海、济南、武汉等多地出现不明坠落物
 探索   2023-09-06
印度或要将国名改为“巴拉特”
 百态   2023-09-06
男子为女友送行,买票不登机被捕
 百态   2023-08-20
手机地震预警功能怎么开?
 干货   2023-08-06
女子4年卖2套房花700多万做美容:不但没变美脸,面部还出现变形
 百态   2023-08-04
住户一楼被水淹 还冲来8头猪
 百态   2023-07-31
女子体内爬出大量瓜子状活虫
 百态   2023-07-25
地球连续35年收到神秘规律性信号,网友:不要回答!
 探索   2023-07-21
全球镓价格本周大涨27%
 探索   2023-07-09
钱都流向了那些不缺钱的人,苦都留给了能吃苦的人
 探索   2023-07-02
倩女手游刀客魅者强控制(强混乱强眩晕强睡眠)和对应控制抗性的关系
 百态   2020-08-20
美国5月9日最新疫情:美国确诊人数突破131万
 百态   2020-05-09
荷兰政府宣布将集体辞职
 干货   2020-04-30
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案逍遥观:鹏程万里
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案神机营:射石饮羽
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案昆仑山:拔刀相助
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案天工阁:鬼斧神工
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案丝路古道:单枪匹马
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:与虎谋皮
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:李代桃僵
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:指鹿为马
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案金陵:小鸟依人
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案金陵:千金买邻
 干货   2019-11-12
 
推荐阅读
 
 
 
>>返回首頁<<
 
靜靜地坐在廢墟上,四周的荒凉一望無際,忽然覺得,淒涼也很美
© 2005- 王朝網路 版權所有