哲学家就餐问题——MFC演示程序
这个是我写的演示程序的主界面，左边使用图形显示哲学家就餐中的一些状态切换，右边用编辑框给每位哲学家配以文字说明。
一、先说下演示程序的核心部分，CWinThread类和CCriticalSection临界区类
MFC给我们封装好了线程类CWinThread供我们在程序里面去创建新的线程，其提供了两种线程，工作线程和用户线程（具体区别可以去查相应资料，这里就不多说了），本程序采用的是工作线程（工作线程就是在后台处理大量数据，并不需要响应消息请求，用户线程就是在线程运行的时候还要时刻捕获用户的消息请求）。
工作线程创建很简单
CWinThread *pThread；
pThread->AfxBeginThread( AFX_THREADPROC pfnThreadProc, LPVOIDpParam, int nPriority = THREAD_PRIORITY_NORMAL, UINTnStackSize = 0, DWORD dwCreateFlags = 0, LPSECURITY_ATTRIBUTESlpSecurityAttrs = NULL );
函数具体参数可以查MSDN，我们常用的就是前面两个参数，第一个是是指定我们创建的线程所执行的代码，第二个参数是我们要传递给线程的数据结构。
本程序因为有六位哲学家，所以我创建了6个线程，并为其指定了执行函数
CWinThread *pthread[6];
for(int i=0;i<6;i++)
pthread[i]=AfxBeginThread(Eat,&imageinfo[i]);
其中Eat是我指定线程执行的代码，因为本演示程序中六位哲学家做的事都是一样的，所以每位哲学家线程的执行代码也是一样的，imageinfo是我要从主程序中传递给线程的一些基本数据信息。
struct ImageInfo
{
int index; //索引，表示当前的是几号哲学家线程在执行
CPoint pt_chair; //椅子的坐标
CPoint pt_chopstick_middle[2]; //
CPoint pt_chopstick_start[2]; //叉子的坐标信息
CPoint pt_chopstick_end[2]; //
double radius_chair; //椅子半径
double radius_table; //桌子的半径
CWnd* pWnd; //主程序窗口的句柄
CRect rect;
HWND edit; //右边相应编辑框的句柄
};
UINT Eat(LPVOID param)
{
while (true) //设置为无线循环，好让线程一直运行下去
{
ImageInfo *imageinfo=(ImageInfo*)param;
CDC *pDC=imageinfo->pWnd->GetDC(); //获得主程序窗口的DC
//char textbuff[1024];
//::GetWindowText(imageinfo->edit,textbuff,1024);
CString text;
CString temp;
bool caneat=FALSE; //标识变量，验证当前哲学家线程是否可以就餐
CBrush brush_think,brush_eat,brush_wait,*oldbrush; //表示各种状态的画刷和画笔
CPen whitepen,blackpen,backpen,*oldpen;
whitepen.CreatePen(PS_SOLID,4,RGB(255,255,255));
blackpen.CreatePen(PS_SOLID,4,RGB(0,0,0));
backpen.CreatePen(PS_SOLID,4,RGB(240,240,240));
brush_think.CreateSolidBrush(RGB(255,0,0));
brush_eat.CreateSolidBrush(RGB(0,255,0));
brush_wait.CreateSolidBrush(RGB(0,0,255));
CRect rect;
//思考阶段
temp.Format("开始思考!");
//text.Format(textbuff);
//text=text+"\r\n"+temp;
::SetWindowText(imageinfo->edit,(LPCTSTR)temp);
oldbrush=(CBrush*)pDC->SelectObject(&brush_think);
rect.left=imageinfo->pt_chair.x-imageinfo->radius_chair;
rect.right=imageinfo->pt_chair.x+imageinfo->radius_chair;
rect.top=imageinfo->pt_chair.y-imageinfo->radius_chair;
rect.bottom=imageinfo->pt_chair.y+imageinfo->radius_chair;
pDC->Ellipse(rect);
//num.Format("%d",imageinfo->index+1);
//pDC->DrawText(num,rect,DT_CENTER|DT_VCENTER|DT_SINGLELINE);
pDC->SelectObject(oldbrush);
g_cls.Lock(); //g_cls为临界区变量，此处进入临界区
if (chopsticks[imageinfo->index]==1&&chopsticks[(imageinfo->index+5)%6]==1)
{
chopsticks[imageinfo->index]=0;
chopsticks[(imageinfo->index+5)%6]=0;
caneat=TRUE;
}
g_cls.Unlock(); //退出临界区
Sleep(2000);
if (FALSE==caneat)
{
temp.Format("没有拿到两个叉子，无法吃饭!");
::SetWindowText(imageinfo->edit,(LPCTSTR)temp);
Sleep(1000);
temp.Format("开始等待...");
::SetWindowText(imageinfo->edit,(LPCTSTR)temp);
oldbrush=(CBrush*)pDC->SelectObject(&brush_wait);
pDC->Ellipse(rect);
pDC->SelectObject(oldbrush);
//pDC->DrawText(num,rect,DT_CENTER|DT_SINGLELINE|DT_VCENTER);
Sleep(2000);
}
if (TRUE==caneat)
{
temp.Format("成功拿到两个叉子，开始吃饭!");
::SetWindowText(imageinfo->edit,(LPCTSTR)temp);
Sleep(1000);
temp.Format("吃饭...",imageinfo->index);
//::GetWindowText(imageinfo->edit,textbuff,1024);
//text.Format(textbuff);
//text=text+"\r\n"+temp;
::SetWindowText(imageinfo->edit,(LPCTSTR)temp);
//吃饭的状态,拿起筷子
oldpen=(CPen*)pDC->SelectObject(&blackpen);
pDC->MoveTo(imageinfo->pt_chair);
pDC->LineTo(imageinfo->pt_chopstick_middle[0]);
pDC->MoveTo(imageinfo->pt_chair);
pDC->LineTo(imageinfo->pt_chopstick_middle[1]);
pDC->SelectObject(oldpen);
oldpen=(CPen*)pDC->SelectObject(&whitepen);
pDC->MoveTo(imageinfo->pt_chopstick_middle[0]);
pDC->LineTo(imageinfo->pt_chopstick_end[0]);
pDC->MoveTo(imageinfo->pt_chopstick_middle[1]);
pDC->LineTo(imageinfo->pt_chopstick_end[1]);
pDC->SelectObject(oldpen);
oldbrush=(CBrush*)pDC->SelectObject(&brush_eat);
pDC->Ellipse(rect);
pDC->SelectObject(oldbrush);
//pDC->DrawText(num,rect,DT_VCENTER|DT_CENTER|DT_SINGLELINE);
Sleep((imageinfo->index+1)*1000);
//吃完饭，放下筷子
oldpen=(CPen*)pDC->SelectObject(&blackpen);
pDC->MoveTo(imageinfo->pt_chopstick_middle[0]);
pDC->LineTo(imageinfo->pt_chopstick_end[0]);
pDC->MoveTo(imageinfo->pt_chopstick_middle[1]);
pDC->LineTo(imageinfo->pt_chopstick_end[1]);
pDC->SelectObject(oldpen);
oldpen=(CPen*)pDC->SelectObject(&backpen);
pDC->MoveTo(imageinfo->pt_chair);
pDC->LineTo(imageinfo->pt_chopstick_middle[0]);
pDC->MoveTo(imageinfo->pt_chair);
pDC->LineTo(imageinfo->pt_chopstick_middle[1]);
pDC->SelectObject(oldpen);
oldbrush=(CBrush*)pDC->SelectObject(&brush_eat);
pDC->Ellipse(rect);
pDC->SelectObject(oldbrush);
g_cls.Lock();
chopsticks[imageinfo->index]=1;
chopsticks[(imageinfo->index+5)%6]=1;
g_cls.Unlock();
temp.Format("吃完饭，放下叉子!");
::SetWindowText(imageinfo->edit,(LPCTSTR)temp);
Sleep(1000);
caneat=FALSE;
}
}
//::SetWindowText(imageinfo->edit,"1");
return TRUE;
} 线程处理函数里面主要的就是一个临界区变量g_cls,其是MFC提供的一个同步互斥类CCriticalSection的一个对象，其管理控制线程对共享资源的访问，MFC总共提供了四种同步互斥类可以用以处理共享变量的问题（CMutex，
CSemaphore
，CEvent，CCriticalSection，各有区别，具体可以去网上查找相关资料或者看MSDN
）。
临界区对象要和共享变量一起放在MFC框架代码的外面
//全局变量 CCriticalSection g_cls;//临界区对象 int chopsticks[6];在g_cls.Lock()和g_cls.Unlock()之间的变量将限制为同一时刻只能让一位线程访问。
二、演示程序的图形绘制部分
这部分主要就是计算坐标有点麻烦，绘图用CDC自带的一些绘图函数绘制而成。
void CPhilosophy_EatingDlg::OnPaint()
{
if (IsIconic())
{
CPaintDC dc(this); // device context for painting
SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);
// Center icon in client rectangle
int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
CRect rect;
GetClientRect(&rect);
int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;
// Draw the icon
dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);
}
else
{
CDialog::OnPaint();
}
//获得显示框的大小rect
CRect rect;
GetDlgItem(IDC_STATIC_TABLE)->GetWindowRect(&rect);
ScreenToClient(&rect);
/***************************************************************/
//计算这个rect的中心坐标，求出桌子中心的坐标，以及其外接矩形的坐标//
/***************************************************************/
//1.计算桌子中心的坐标
pt_table.x=(rect.right+rect.left)/2;
pt_table.y=(rect.bottom+rect.top)/2;
//2.计算桌子外接矩形的大小
radius_table=(rect.right-rect.left)/3;//我们去显示框长度的1/3做为桌子的半径
rect.left=pt_table.x-radius_table;
rect.right=pt_table.x+radius_table;
rect.top=pt_table.y-radius_table;
rect.bottom=pt_table.y+radius_table;
CDC *pDC=GetDC();
pDC->Ellipse(rect);
//计算每个椅子的中心坐标
double pi=3.1415926535;
double sin_temp,cos_temp;
double x=pi/3;
for (int i=0;i<6;i++) {
sin_temp=sin(i*x);
cos_temp=cos(i*x);
pt_chair[i].x=pt_table.x-(3*radius_table)/2.0*sin_temp;
pt_chair[i].y=pt_table.y-(3*radius_table)/2.0*cos_temp;
}
radius_chair=radius_table/4.0;
//计算每个椅子的外接矩形，并画出椅子
for (i=0;i<6;i++)
{
rect.left=pt_chair[i].x-radius_chair;
rect.right=pt_chair[i].x+radius_chair;
rect.top=pt_chair[i].y-radius_chair;
rect.bottom=pt_chair[i].y+radius_chair;
pDC->Ellipse(rect);
CString num;
num.Format("%d",i+1);
pDC->DrawText(num,&rect,DT_CENTER|DT_VCENTER|DT_SINGLELINE);//单行居中
}
//计算叉子的起始坐标和终止
for (i=0;i<6;i++)
{
pt_chopstick_start[i].x=pt_table.x-radius_table*sin(i*x+pi/6);
pt_chopstick_start[i].y=pt_table.y-radius_table*cos(i*x+pi/6);
pt_chopstick_end[i].x=pt_table.x-25*sin(i*x+pi/6);
pt_chopstick_end[i].y=pt_table.y-25*cos(i*x+pi/6);
}
//画筷子
CPen pen(PS_SOLID,4,RGB(0,0,0));
pDC->SelectObject(&pen);
for (i=0;i<6;i++)
{
pDC->MoveTo(pt_chopstick_start[i]);
pDC->LineTo(pt_chopstick_end[i]);
}
}
上述代码中的相关变量在CPhilosophy_EatingDlg中声明：
class CPhilosophy_EatingDlg : public CDialog
{
// Construction
public:
CPhilosophy_EatingDlg(CWnd* pParent = NULL); // standard constructor
public:
ImageInfo imageinfo[6];
CWinThread *pthread[6];
CPoint pt_table;
CPoint pt_chair[6];
double radius_table;
double radius_chair;
CPoint pt_chopstick_start[6];
CPoint pt_chopstick_end[6];
//CPoint pt_chopstick_start[6];
BOOL m_continue;
进程运行时图形变化的绘制已经在进程函数Eat中了，大家可以自己看下，不是很复杂。
三、两个按钮的代码
开始和停止按钮的代码，没什么内容，我把代码贴下，大家可以参考~
void CPhilosophy_EatingDlg::OnButtonStart()
{
// TODO: Add your control notification handler code here
for (int m=0;m<6;m++)
{
chopsticks[m]=1;
}
for(int i=0;i<6;i++)
{
switch(i)
{
case 0:
imageinfo[i].edit=GetDlgItem(IDC_EDIT_STATE1)->m_hWnd;
break;
case 1:
imageinfo[i].edit=GetDlgItem(IDC_EDIT_STATE2)->m_hWnd;
break;
case 2:
imageinfo[i].edit=GetDlgItem(IDC_EDIT_STATE3)->m_hWnd;
break;
case 3:
imageinfo[i].edit=GetDlgItem(IDC_EDIT_STATE4)->m_hWnd;
break;
case 4:
imageinfo[i].edit=GetDlgItem(IDC_EDIT_STATE5)->m_hWnd;
break;
case 5:
imageinfo[i].edit=GetDlgItem(IDC_EDIT_STATE6)->m_hWnd;
break;
default:
break;
}
imageinfo[i].pWnd=this;
imageinfo[i].index=i;
imageinfo[i].pt_chair=pt_chair[i];
imageinfo[i].pt_chopstick_middle[0]=pt_chopstick_start[i];
imageinfo[i].pt_chopstick_middle[1]=pt_chopstick_start[(i+5)%6];
imageinfo[i].radius_chair=radius_chair;
imageinfo[i].radius_table=radius_table;
imageinfo[i].pt_chopstick_end[0]=pt_chopstick_end[i];
imageinfo[i].pt_chopstick_end[1]=pt_chopstick_end[(i+5)%6];
pthread[i]=AfxBeginThread(Eat,&imageinfo[i]);
}
}
void CPhilosophy_EatingDlg::OnButtonStop()
{
// TODO: Add your control notification handler code here
if (FALSE==m_continue)
{
GetDlgItem(IDC_BUTTON_STOP)->SetWindowText("继续演示");
for (int i=0;i<6;i++)
{
pthread[i]->SuspendThread();
}
m_continue=TRUE;
return;
}
else
{
GetDlgItem(IDC_BUTTON_STOP)->SetWindowText("暂停演示");
for (int i=0;i<6;i++)
{
pthread[i]->ResumeThread();
}
m_continue=FALSE;
return;
}
}
主要的就是这么多了，大家结合着代码看看，有不明白的欢迎和我交流~~~
贴几个程序运行的图片
源代码下载：http://download.csdn.net/detail/txg703003659/4069141！
我把代码贴出来是希望能帮助一些人，如果有不明白的可以和我讨论，希望不要将本程序直接拷贝，谢了！