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银行家算法C++代码:保障系统安全和稳定的关键步骤
2023-07-05 02:55:19 深夜i     --     --
银行家算法 C++代码 系统安全 系统稳定 关键步骤

银行家算法是计算机科学领域中的一种算法,常被用来确保多个进程互不干扰地使用同一块共享资源。在计算机系统中,多个进程需要访问共享的资源,这时可能会出现死锁、饥渴等问题。为了解决这些问题,程序员们引入了银行家算法来保障系统的安全和稳定。

银行家算法的核心思想是通过资源分配的策略来避免进程间的资源竞争。对于每个进程,银行家算法会基于它们的资源请求和系统当前的可用资源来做出决策。在银行家算法中,资源分配通常分为四个基本步骤:请求、分配、撤销和回收。

银行家算法使用C++代码来实现,下面是一个简单的参考代码:


#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int main() {

  int n, m; // 代表进程数和资源数

  cout << "请输入进程数和资源数:";

  cin >> n >> m;

  vector<vector<int>> max(n, vector<int>(m));

  vector<vector<int>> allocation(n, vector<int>(m));

  vector<vector<int>> need(n, vector<int>(m));

  vector<int> available(m, 0);

  cout << "请输入各进程最大需求矩阵Max:" << endl;

  for (int i = 0; i < n; i++) {

    for (int j = 0; j < m; j++) {

      cin >> max[i][j];

    }

  }

  cout << "请输入各进程已分配资源矩阵Allocation:" << endl;

  for (int i = 0; i < n; i++) {

    for (int j = 0; j < m; j++) {

      cin >> allocation[i][j];

      need[i][j] = max[i][j] - allocation[i][j];

    }

  }

  cout << "请输入当前可用资源数组Available:" << endl;

  for (int i = 0; i < m; i++) {

    cin >> available[i];

  }

  vector<int> work = available; // 设置work初值为可用资源

  vector<bool> finish(n, false); // 设置finish初值为false

  int count = 0; // 已分配资源进程数

  bool safe = true; // 是否安全的标志

  while (count < n) { // 一直执行到所有进程都被分配到资源

    bool found = false; // 是否找到一个符合条件的进程

    for (int i = 0; i < n; i++) {

      if (!finish[i]) { // 假设这个进程没有被分配到资源

        bool flag = true;

        for (int j = 0; j < m; j++) {

          if (need[i][j] > work[j])

            flag = false; // 若需要的资源量大于还有的资源

            break;

          

        }

        if (flag) { // 找到一个符合条件的进程

          found = true;

          for (int j = 0; j < m; j++) {

            work[j] += allocation[i][j];

          }

          finish[i] = true;

          count++;

          cout << "进程" << i << "安全完成!" << endl;

        }

      }

    }

    if (!found) // 如果没有找到一个符合条件的进程

  }

  if (safe)

    cout << "系统是安全的!" << endl;

  

  else

    cout << "系统是不安全的!" << endl;

  

  return 0;

}

通过这段C++代码实现银行家算法,可以对计算机系统的资源分配进行更加精确的控制,从而避免死锁、饥饿等问题的发生。在实际工作中,程序员们可以根据具体的实现需要对代码进行调整,以满足不同应用场景下的需求。

  
  

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