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C++语言实现银行家算法
2023-07-11 01:32:34 深夜i     10     0
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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