我正在用 Go 编写 Philosophers Dining 解决方案。我的解决方案很简单:检查两个分叉是否可用。如果是这样,两个都捡起来。如果没有,请两者都保留。
但是,我遇到了一个奇怪的并发错误,即使明确设置为 false,fork 的可用性仍然是 true。我Fork
的声明如下:
type Fork struct {
mu sync.Mutex
avail bool
}
func (f *Fork) PickUp() bool {
f.mu.Lock()
if f.avail == false {
f.mu.Unlock()
return false
}
f.avail = false
fmt.Println("set false")
f.mu.Unlock()
return true
}
func (f *Fork) PutDown() {
f.mu.Lock()
f.avail = true
f.mu.Unlock()
}
当 Philosopher 调用PickUp()
时,程序将等待互斥锁;如果此时分叉可用,Fork
则将其可用性布尔值设置为 false 并返回 true 以指示操作成功。
哲学家是这样写的:
type Philosopher struct {
seatNum int
}
func (phl *Philosopher) StartDining(forkList [9]Fork) {
for {
fmt.Println(forkList[phl.seatNum], phl.seatNum)
if forkList[phl.seatNum].PickUp() {
fmt.Println("Philo ", phl.seatNum, " picked up fork ", phl.seatNum)
if forkList[phl.getLeftSpace()].PickUp() {
fmt.Println("Philo ", phl.seatNum, " picked up fork ", phl.getLeftSpace())
fmt.Println("Philo ", phl.seatNum, " has both forks; eating...")
time.Sleep(5 * time.Second)
forkList[phl.seatNum].PutDown()
forkList[phl.getLeftSpace()].PutDown()
fmt.Println("Philo ", phl.seatNum, " put down forks.")
} else {
forkList[phl.seatNum].PutDown()
}
}
}
}
(注意:该getLeftSpace()
函数已被排除,因为它的实现无关紧要;它只是获取左侧空间的索引。)
的实现Philosopher
非常简单:它检查是否可以获得第一个分叉。然后,它检查是否可以获得第二个分叉;如果不能,它会放下第一个叉子。如果可以,则将两者都保持 5 秒钟,然后将两者都放下。出于测试目的,我将其限制为两位哲学家。
但是,这不能正常工作。哲学家 0 拿起第一个叉子,然后是第二个叉子。我已验证这些分叉的可用性已设置为 false。至此,Philosopher 1 已被互斥锁锁定。但是,一旦 Philo 0 释放了互斥锁,Philo 1 就会进入该函数。
此时的预期结果是PickUp()
函数返回 false;由于叉子不再可用,因此无法拾取。但是,该功能不这样做;它返回 true 并允许 Philo 1 拿起叉子!
更神秘的是,当 Philo 1 去拿起分叉时,分叉的可用性是true
,即使 Philo 0 明确地将它们设置为 false!这是我的调试输出:
{{0 0} true} 0 # Fork 0 is available
set false # Fork 0 has been picked up
Philo 0 picked up fork 0 # Repsonse from Philo 0 confirming the above
{{0 0} true} 0 # Fork 1 is available
set false # Fork 1 has been picked up
Philo 0 picked up fork 1 # Response from Philo 0 confirming the above
Philo 0 has both forks; eating... # As Philo 0 has both forks, they can now eat...
{{0 0} true} 1 **# Philo 1 checks Fork 0's availability, **which is true?**
set false # Philo 1 sets Fork 0's availability to false
Philo 1 picked up fork 1 # Response of ^
{{0 0} true} 1
set false
Philo 1 picked up fork 2
Philo 1 has both forks; eating...
Philo 1 应该永远无法拿起叉子。由于 Philo 1 被互斥锁锁定,并且仅有的两个退出条件PickUp
是在可用性为假之后,因此分叉不可能可用。
然而确实如此。为什么是这样?我该如何解决这个问题?