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C++语言实现银行家算法
2023-07-11 01:32:34 深夜i     --     --
C++ 银行家算法 实现

银行家算法是一种进程调度算法,常见于操作系统中。它的功能是避免死锁的产生,保证系统可以顺利运行。C++是一门常用于编写操作系统的高级编程语言,利用C++可以方便地实现银行家算法。

银行家算法的核心思想是预测系统未来的状态,避免出现死锁。在银行家算法中,每个进程都需要申请资源。如果系统有足够的资源满足进程的需求则分配给该进程,否则进程必须等待,直到有足够的资源为止。

在C++中实现银行家算法需要编写一些必要的类和函数,例如定义进程类、资源类,以及实现申请资源、释放资源等功能的函数。代码如下:


#include<iostream>

using namespace std;

const int Max_Resource = 3;

class Resource

{

public:

  Resource(int res1, int res2, int res3)//定义三种资源,初始值均为1

  {

    m_Resource[0] = res1;

    m_Resource[1] = res2;

    m_Resource[2] = res3;

  }

  bool applyResource(int processID, int res1, int res2, int res3);//进程申请资源

  bool releaseResource(int processID, int res1, int res2, int res3);//进程释放资源

private:

  int m_Resource[Max_Resource]; //资源总量

  int m_Alloc[Max_Resource]; //已分配资源量

  int m_Need[Max_Resource];  //当前需要资源量

};

class Process

{

public:

  Process(int id, int res1, int res2, int res3)//定义进程并分配相应资源

  

    m_ProcessID = id;

    m_Res1 = res1;

    m_Res2 = res2;

    m_Res3 = res3;

  

  int getProcessID()

  

    return m_ProcessID;

  

  int getRes1()

  

    return m_Res1;

  

  int getRes2()

  

    return m_Res2;

  

  int getRes3()

  

    return m_Res3;

  

private:

  int m_ProcessID; //进程ID

  int m_Res1;    //进程需要的资源1数量

  int m_Res2;    //进程需要的资源2数量

  int m_Res3;   //进程需要的资源3数量

};

bool Resource::applyResource(int processID, int res1, int res2, int res3)

{

  if (res1 > m_Resource[0] || res2 > m_Resource[1] || res3 > m_Resource[2])

  {

    cout << "资源不足,进程" << processID << "等待中\n";

    return false;

  }

  else

  {

    m_Alloc[0] += res1;

    m_Alloc[1] += res2;

    m_Alloc[2] += res3;

    m_Need[0] -= res1;

    m_Need[1] -= res2;

    m_Need[2] -= res3;

    m_Resource[0] -= res1;

    m_Resource[1] -= res2;

    m_Resource[2] -= res3;

    return true;

  }

}

bool Resource::releaseResource(int processID, int res1, int res2, int res3)

{

  m_Alloc[0] -= res1;

  m_Alloc[1] -= res2;

  m_Alloc[2] -= res3;

  m_Need[0] += res1;

  m_Need[1] += res2;

  m_Need[2] += res3;

  m_Resource[0] += res1;

  m_Resource[1] += res2;

  m_Resource[2] += res3;

  return true;

}

int main()

{

  Resource res(3,3,2);//设定初始资源量

  Process p1(1, 1, 2, 1);

  Process p2(2, 1, 0, 1);

  Process p3(3, 2, 1, 0);

  res.applyResource(p1.getProcessID(), p1.getRes1(), p1.getRes2(), p1.getRes3());

  res.applyResource(p2.getProcessID(), p2.getRes1(), p2.getRes2(), p2.getRes3());

  res.applyResource(p3.getProcessID(), p3.getRes1(), p3.getRes2(), p3.getRes3());

  res.releaseResource(p3.getProcessID(), p3.getRes1(), p3.getRes2(), p3.getRes3());

  res.releaseResource(p2.getProcessID(), p2.getRes1(), p2.getRes2(), p2.getRes3());

  res.releaseResource(p1.getProcessID(), p1.getRes1(), p1.getRes2(), p1.getRes3());

  return 0;

}

在该代码中,定义了资源类和进程类,资源类包括资源总量、已分配资源量,以及当前需要资源量三个属性;进程类包括进程ID、需要的资源1、资源2和资源3数量四个属性。同时定义了两个主要函数:进程申请资源,进程释放资源。在main函数中,设定了三个进程以及初始资源量,并通过调用类中的函数实现了进程的申请和释放资源。

总之,C++语言可以采用面向对象的编程思想快速实现银行家算法。这不仅提供了很好的开发效率,而且减少了出错的机会。

  
  

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