以下是一个用 Rust 编写的简单哲学家就餐问题的例子:
use std::sync::{Mutex, Arc};
use std::thread;
struct Philosopher {
name: String,
left: usize,
right: usize,
}
impl Philosopher {
fn new(name: &str, left: usize, right: usize) -> Philosopher {
Philosopher {
name: name.to_string(),
left,
right,
}
}
fn eat(&self, table: &Table) {
let _left = table.forks[self.left].lock().unwrap();
let _right = table.forks[self.right].lock().unwrap();
println!("{} 正在吃饭.", self.name);
// 哲学家吃饭的时间
thread::sleep_ms(1000);
println!("{} 结束吃饭.", self.name);
}
fn think(&self) {
println!("{} 在思考.", self.name);
// 哲学家思考的时间
thread::sleep_ms(1000);
println!("{} 结束思考.", self.name);
}
}
struct Table {
forks: Vec<Mutex<()>>,
}
fn main() {
// 哲学家数量
let num_philosophers = 5;
// 创建一个互斥锁的向量,每个元素表示一只餐叉
let forks: Vec<Mutex<()>> = (0..num_philosophers)
.map(|_| Mutex::new(()))
.collect();
// 创建一个互斥锁的向量,每个元素表示一位哲学家
let philosophers: Vec<Philosopher> = (0..num_philosophers)
.map(|i| {
Philosopher::new(
&format!("哲学家 {}", i),
i,
(i + 1) % num_philosophers,
)
})
.collect();
// 创建 Arc(原子引用计数)以便哲学家之间共享 Table
let table = Arc::new(Table { forks });
// 创建一个向量,用于存储线程句柄
let handles: Vec<_> = philosophers
.into_iter()
.map(|p| {
let table = table.clone();
thread::spawn(move || {
loop {
p.think();
p.eat(&table);
}
})
})
.collect();
// 等待所有线程完成
for handle in handles {
handle.join().unwrap();
}
}
这个例子中,每位哲学家在思考一段时间后尝试获取左右两边的餐叉,如果成功则开始吃饭。在这个过程中,每只餐叉通过 Mutex 进行保护,确保一次只有一个哲学家能够获取。
请注意,这只是一个简化的例子,实际上,为了解决哲学家就餐问题,可能需要更复杂的算法,例如使用条件变量或者更高级的同步原语。
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