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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?

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我认为问题几乎可以肯定是您的StartDining方法的签名:

func (phl *Philosopher) StartDining(forkList [9]Fork)

Go 中的数组是按值传递的,因此每次调用StartDining时,都会传入 fork 的副本。哲学家们在完全不同的餐桌上用餐!

尝试传入一个指向数组的指针。

于 2013-08-04T09:08:51.820 回答