银行家算法（Banker's algorithm）是解决进程控制中的资源分配与回收问题的经典算法，它可以避免死锁的产生。在本文中，我们将介绍如何使用C++实现银行家算法。

首先，我们需要了解银行家算法的原理。银行家算法的核心思想是通过预测系统对进程请求资源的需求量，来判断该进程是否可以安全地分配资源。银行家算法的主要步骤包括：

1. 初始化进程及资源的状态。

2. 模拟进程请求资源的过程。

3. 判断该进程是否可以安全地分配资源，如果可以，则分配资源，并更新系统状态，反之则拒绝分配，并终止该进程。

下面是实现银行家算法的C++代码：

#include <iostream>
using namespace std;
const int P = 5; // 进程数
const int R = 3; // 资源种类数
void calculateNeed(int need[][R], int maximum[][R], int allocation[][R]) { // 计算需求矩阵
  for (int i = 0; i < P; i++) {
    for (int j = 0; j < R; j++) {
      need[i][j] = maximum[i][j] - allocation[i][j];
    }
  }
}
bool isSafe(int available[], int need[][R], int allocation[][R]) { // 判断是否安全
  bool finish[P] = {0}; // 初始化进程状态
  int work[R];
  for (int i = 0; i < R; i++) { // 获取可用资源数量
    work[i] = available[i];
  }
  int count = 0;
  while (count < P) {
    bool found = false;
    for (int i = 0; i < P; i++) {
      if (!finish[i]) { // 找到未完成的进程
        int j;
        for (j = 0; j < R; j++) {
          if (need[i][j] > work[j]) // 判断该进程需求是否大于可用数量
            break;
        }
        if (j == R) { // 此时该进程可以完成
          for (int k = 0; k < R; k++) {
            work[k] += allocation[i][k]; // 更新可用资源数量
          }
          finish[i] = true; // 更新该进程状态已完成
          found = true;
          count++;
        }
      }
    }
    if (!found)
      return false;
  }
  return true;
}
void requestResources(int available[], int need[][R], int allocation[][R], int pid, int request[]) { // 请求资源
  if (request[0] > need[pid][0] || request[1] > need[pid][1] || request[2] > need[pid][2]) // 判断请求是否大于需求
    cout << "Error: the process has exceeded its maximum claim." << endl;
    return;
  
  if (request[0] > available[0] || request[1] > available[1] || request[2] > available[2]) since the resources are not available." << endl;
    return;
  
  for (int i = 0; i < R; i++) {
    available[i] -= request[i]; // 更新可用资源数量
    allocation[pid][i] += request[i]; // 更新分配资源数量
    need[pid][i] -= request[i]; // 更新需求资源数量
  }
  if (isSafe(available, need, allocation)) // 判断是否安全
    cout << "Resources have been allocated." << endl;
  else { // 分配后不安全，回滚操作
    for (int i = 0; i < R; i++) {
      available[i] += request[i];
      allocation[pid][i] -= request[i];
      need[pid][i] += request[i];
    }
    cout << "Allocation would lead to an unsafe state." << endl;
  }
}
int main() {
  int available[R] = 2; // 可用资源数量
  int maximum[P][R] = { 3, 2, 9, 2, 3}; // 最大需求矩阵
  int allocation[P][R] = {0, 2, 3, 2, 2}; // 已分配矩阵
  int need[P][R]; // 需要矩阵
  calculateNeed(need, maximum, allocation); // 计算需求矩阵
  //输出资源状态
  cout << "Available resources:\n\tA B C\n\t";
  for (int i = 0; i < R; i++) {
    cout << available[i] << " ";
  }
  cout << endl;
  cout << "Maximum demand of each process:\n\tA B C\n";
  for (int i = 0; i < P; i++) {
    cout << "P" << i << "\t";
    for (int j = 0; j < R; j++) {
      cout << maximum[i][j] << " ";
    }
    cout << endl;
  }
  cout << "Allocated resources:\n\tA B C\n";
  for (int i = 0; i < P; i++) {
    cout << "P" << i << "\t";
    for (int j = 0; j < R; j++) {
      cout << allocation[i][j] << " ";
    }
    cout << endl;
  }
  // 请求资源
  int request1[] = 0;
  int request2[] = 2;
  requestResources(available, need, allocation, 1, request1); // 不分配
  requestResources(available, need, allocation, 4, request2); // 分配
  return 0;
}

在上述代码中，我们先定义了进程数和资源数。接着，实现了三个函数：calculateNeed()、isSafe()和requestResources()。

calculateNeed()函数用于计算需求矩阵，需要用到最大需求矩阵和已分配矩阵。通过它可以获取每个进程需要的资源数量。

isSafe()函数判断系统分配资源后是否为安全状态。它的核心是利用贪心算法把进程状态不断地更新到已完成状态，并判断它们是否已经全部完成。如果可以全部完成，则说明分配后不会出现死锁现象。

requestResources()函数实现了进程请求资源的功能。首先判断请求的资源数量是否符合要求，然后判断是否有足够的资源可分配。如果可以分配，就更新系统状态，调用isSafe()函数判断是否安全，如果安全就分配资源，否则回滚分配。

最后在主函数中定义了系统的资源状态，计算需求矩阵，并请求两个不同进程的资源。分配后可以看到系统状态的变化，也可以看到请求资源是否安全。

综上所述，银行家算法是一种有效避免死锁的算法。使用C++实现银行家算法，可以有效预判系统状态，更好地控制资源分配与回收。

相似文章
• C++顺序表代码实现
  C++顺序表是一种非常基础的数据结构，它可以用来存放一组元素，并提供一系列基本的操作方法，如添加元素、删除元素、修改元素、查询元素等。实现一个C++顺序表并不难，下面是关于C++顺序表的代码实现：
  
  
• C++使用数组名实现代码
  在C++中，数组名是一个非常重要的概念，它可以用来实现一些非常有用的功能，比如数组的遍历、计算数组的元素个数等等。下面我们将介绍使用数组名实现代码的一些常见方法。
  
  
• C++求根公式代码实现
  C++程序是通过一系列的代码语句实现各种计算和操作的。求根公式是一种常见的数学问题，它可以帮助我们解决一些方程的根，如二次方程。在本文中，我们将介绍如何使用C++编写求根公式的代码。
  
  
• C++课程设计：简易管理系统代码实现
  在C++课程设计中，学生通常会被要求实现一个简易的管理系统，其目的是让学生掌握面向对象编程的基本概念和相关技能。本文将介绍一个简易管理系统的C++代码实现。
  
  
• "C++编写贪吃蛇游戏代码实现"
  贪吃蛇游戏一直是经典的小游戏之一，而使用C++编写贪吃蛇游戏则是不错的练习编程基础和算法的方法。下面介绍使用C++编写贪吃蛇游戏代码实现的方法。
  
  
• C++基础教程：如何实现两数相加的代码
  C++是一种广泛使用的高级编程语言，许多程序员都喜欢使用它来开发各种类型的应用程序和软件。在这个基础教程中，我们将探讨如何使用C++编写一个简单的代码来实现两数相加的功能。
  
  
• C++两数相加的代码实现
  C++作为一种面向对象的编程语言，其强大的编程能力和广泛的应用范围使其成为了当前最受欢迎的语言之一。在C++中，对于两个数相加的操作，可以通过以下的代码实现。
  
  
• 新疆大学C++程序设计期末考试
  最近，新疆大学的C++程序设计课程进行了期末考试。由于本学期的授课是以线上为主，因此考试也是以线上方式进行。
  
  
• C++代码实现最小公倍数
  最小公倍数（Least
  
  
• C++代码实现3+4×5的求值
  在C++中，实现3+4×5的求值需要用到运算符优先级的概念。首先，乘法运算符（*）比加法运算符（+）的优先级更高，所以需要先计算4×5，然后再加上3。因此，可以使用以下代码实现：
  
  
• C++ 注册登录系统 代码
  在现代社会中，数字化已经渗透到了我们生活的方方面面。作为程序员，我们需要经常与登录注册系统打交道，而C++语言是一个常用的编程语言，也包括了登录注册系统所需要的所有基本组件。在这篇文章中，我们将讨论如何使用C++创建一个注册登录系统的代码。
  
  
• 如何在C++中正确读取连续复合运算符？
  在C++编程中，有些时候我们会遇到需要使用连续复合运算符的情况。但是，如果不正确处理这些运算符，可能会导致编译错误或者程序运行错误。因此，在本文中，我们将讨论如何在C++中正确读取连续复合运算符。
  
  
• "Java中使用什么代码实现多线程排序？"
  Java是一种支持多线程编程的语言，多线程在排序算法实现中可以大大提高排序效率。那么Java中使用什么代码实现多线程排序呢？
  
  
• C++ 代码实现 Word 文字识别功能
  近年来，随着人工智能技术的发展，文字识别技术得到了广泛应用。在实际应用中，文字识别可以广泛应用于图像处理、文档识别等领域。本文将介绍如何用C++语言实现Word文字识别功能。
  
  
• C++取整近似数（简体中文）
  C++取整近似数
  
  
• C++实现字符串翻倍的代码
  C++是一门强大的编程语言，它可以用来实现各种有趣的功能。其中一项常见的操作就是字符串翻倍，即将一个字符串复制一遍之后拼接在一起。下面我们就来介绍一下如何使用C++来实现字符串翻倍的代码。
  
  
• C++代码实现等腰三角形的输出
  C++是一种功能强大的编程语言，它可以轻松地实现各种算法和数据结构。其中，输出等腰三角形是一项基本的编程任务，可以用来检验初学者的编程水平。
  
  
• C++递归实现阶乘的代码
  C++是一种非常流行的编程语言，也是许多计算机科学中学习者的必修课程。C++中有许多不同的算法和数据结构可供选择，其中递归算法是其中一种非常重要的算法。下面，我们将介绍如何使用递归算法实现阶乘，以及如何在C++中实现。
  
  
• C++输入B,3输出2和C的代码实现
  C++是一门非常流行的编程语言，它被广泛应用于软件开发和计算机科学领域。在C++的学习过程中，我们经常需要编写一些输入输出的代码。本文将介绍如何使用C++实现输入B,3输出2和C的功能。
  
  
• Dev C++的有趣代码实现
  Dev
  
  
• C++ 表达式求值代码实现
  C++
  
  
• C++程序的基本要素有哪些？
  C++是一种流行的编程语言，已经成为许多软件开发人员的首选。
  
  
• C++版数据结构考试试题
  近日，C++版数据结构考试试题正式公布。这份试题旨在考察考生对数据结构的掌握程度和实际应用能力。下面将为大家介绍本次考试试题内容。
  
  
• 如何使用C++获取当前日期和时间
  在C++编程中，获取当前日期和时间是一项基本操作，无论是进行文件操作、网络编程还是其他应用开发等方面都必不可少。C++提供了多种方法来获取当前日期和时间，以下是几种常用的方法：
  
  
• C++实现圣诞树炫彩效果代码
  圣诞节是每年都会庆祝的节日，而庆祝圣诞节的最著名的传统之一就是在家装饰圣诞树。如今，许多人都会用电脑屏幕来表达对圣诞节的喜爱，因此如何通过代码实现圣诞树的炫彩效果也成为了一个热门话题。下面介绍一种通过
  
  
• C++经典算法
  C++作为一种流行的编程语言，一直以来都被广泛应用于各种领域，尤其在算法领域内，C++能够使用一些经典的算法来进行各种计算工作，这些经典算法不仅帮助我们更有效地解决问题，而且也能为我们提供更好的编程体验。
  
  
• C++代码实现最大公约数的求解
  最大公约数是指两个及以上整数共有的约数中最大的一个。在数学中，求解最大公约数一直都是一个非常重要的问题。在
  
  
• C++加减法代码实现
  在C++编程语言中，加减法的实现十分简单。以下是一些示例代码：
  
  
• "C++实现时间差计算代码"
  C++是一门强大的编程语言，用于开发各种类型的应用程序。如果您正在寻找一种用C++实现时间差计算的方法，那么您来对地方了，因为C++提供了一些内置的函数和库，可以帮助您轻松地计算两个时间之间的时间差。本文将介绍如何在C++中实现时间差计算代
  
  
• Java多线程的运行方法及代码实现
  Java是一个广泛使用的编程语言，它拥有强大的多线程能力，可以实现复杂的并发运算。本篇文章主要介绍Java多线程的运行方法及代码实现。
  
  
• 【程序开发】C++代码实现九九乘法表
  九九乘法表是小学数学中非常基础的部分，不仅能够帮助学生记忆乘法口诀，还能培养他们的逻辑思维能力。如果想要在计算机编程领域有所突破，掌握九九乘法表的编程实现方法无疑是不可或缺的。在本篇文章中，我们将向大家介绍如何使用C++语言编写实现九九乘法
  
  
• C++ 链表代码实现
  在C++中，链表是一种非常常见的数据结构，可以用于许多应用场景，例如实现高效的内存管理和搜索数据，也可以用于动态构建树或图等数据结构。链表是一个由称为节点的对象组成的集合，其中每个节点包含指向下一个节点的指针。本文将介绍如何在C++中实现链
  
  
• C++九九乘法表代码实现右下三角形输出
  C++语言是一种高效、安全、可靠的程序设计语言，经常被用来开发各种应用程序。今天我们来看看如何通过C++语言来实现九九乘法表的右下三角形输出。
  
  
• C++游戏编程: 小游戏代码
  C++游戏编程是一门非常有趣和有挑战性的技能，不仅可以让你创造出自己喜欢的游戏，还可以帮助你进一步提升你的编程能力。今天，我们将分享一段简单的C++小游戏代码，帮助各位初学者了解一些基本的概念和技术。
  
  
• C++代码实现括号匹配
  括号匹配是一种常见的编程问题，需要在程序中进行括号匹配判断。在C++中可以通过使用栈来实现括号匹配功能。
  
  
• C++实现Linux远程登录代码
  远程登录是一个网络管理员和系统管理员经常需要用到的功能，它可以方便地在任意一台电脑上操作另一台电脑的操作系统。如果你正在学习C++编程，并想要实现远程登录功能，那么这篇文章将会对你非常有用。
  
  
• C++实现二分法算法的代码
  二分法算法是一种高效的搜索算法，它可以在有序数组中快速找到需要查找的元素。而C++是一种强大的编程语言，拥有丰富的数据类型和函数库，可以轻松实现二分法算法。
  
  
• C++编写石头剪刀布游戏代码教程
  石头剪刀布是一款简单却有趣的游戏。如果你是一位C++初学者，那么编写一个简单的石头剪刀布游戏代码是一个很好的练手项目。
  
  
• C++代码实现糖果罐糖果的调整
  糖果罐问题是一个经典的问题，涉及到如何在糖果罐中调整糖果的数量，以满足不同的需求。这个问题可以通过C++代码来实现，下面是一个简单的实现过程。
  
  
• 编写C++文字游戏代码
  C++文本游戏是一种基于文本输入输出的游戏，它通常包括玩家在虚拟世界中完成任务、打败敌人、收集资源和解决谜题等活动。编写一个C++文本游戏需要用到C++语言的基础知识和一些游戏开发相关的知识。
  
  
• 如何在Visual C++中设置文件名
  Visual
  
  
• C++实现勾股定理的代码
  勾股定理是一种数学定理，它表达了直角三角形三边之间的关系。C++是一种广泛应用于计算机科学和工程领域的计算机编程语言。在本文中，我们将使用C++编写勾股定理的代码。
  
  
• "C++课程设计论文"
  C++课程设计论文
  
  
• C++简单四则运算的代码实现
  C++是一种常用的编程语言，它在计算机科学和应用软件开发中应用广泛。在使用C++编写应用程序时，实现简单四则运算代码是非常基本的部分。
  
  
• C++求解质数的方法及代码实现
  C++是一种高效的编程语言，是计算机科学领域中最为常用的语言之一，其语法简洁、效率高，非常适合用于算法的设计和实现。在C++中，求解质数是一种基础的算法问题。本文将介绍C++中求解质数的方法以及实现代码。
  
  
• "C++ 时间复杂度代码实现"
  C++
  
  
• C++编程入门：最基础的代码实现
  C++语言是一种广泛应用于编程领域的程序设计语言，由于其长期的稳定性和广泛使用，成为编程语言学习的必备之一。在一个新手面对C++时，首先要学会的便是如何将其环境设置好以及使用最基础的代码实现。
  
  
• C++计时器代码实现
  C++是一种高性能的编程语言，在科学计算、游戏开发、嵌入式系统开发等领域应用广泛。在很多实际应用中，我们需要计算时间或者测量程序的执行时间，这时候就要用到计时器。
  
  
• 用C++编写计算机程序
  C++是一种流行的编程语言，其语法和方法类似于C语言，但是具有更强的面向对象编程（OOP）能力，这种语言因其高效的性能和可靠性而广泛用于编写各种类型的软件。使用C++编写计算机程序不仅可以提高程序效率，而且还能使代码更易于维护和扩展。
  
  
• "C++ 时间复杂度代码实现"
  C++是一种高效的编程语言，可以用来编写一些时间复杂度要求较高的程序。时间复杂度是指算法在处理问题时所需要的时间资源，它与输入数据的规模有关。因此，在编写程序时应该考虑优化时间复杂度的实现，使程序运行更加高效。
  
  

友情链接
• 网站定制开发
• 帮你发
• 小蓄群站获客
• 雅圣洁家政