Windows/Linux模拟实现FIFO或LRU淘汰算法代码

对于Windows系统，实现FIFO淘汰算法的代码如下：

#include <iostream>
#include <queue>

using namespace std;

int main() {
    queue<int> q;
    int capacity = 3; // 设置FIFO队列的容量为3
    while (true) {
        int num;
        cin >> num; // 输入一个数
        if (q.size() < capacity) { // 队列未满时，直接将数加入队列
            q.push(num);
        } else { // 队列已满时，弹出队首元素，将新数加入队尾
            cout << "弹出元素：" << q.front() << endl;
            q.pop();
            q.push(num);
        }
        cout << "队列元素：";
        while (!q.empty()) { // 输出当前队列中的元素
            cout << q.front() << " ";
            q.pop();
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

实现LRU淘汰算法的代码如下：

#include <iostream>
#include <list>
#include <unordered_map>

using namespace std;

int main() {
    list<int> l;
    unordered_map<int, list<int>::iterator> map;
    int capacity = 3; // 设置LRU缓存的容量为3
    while (true) {
        int num;
        cin >> num; // 输入一个数
        auto it = map.find(num);
        if (it != map.end()) { // 数已在缓存区，将其移动到链表尾部
            l.erase(it->second);
            l.push_back(num);
            map[num] = prev(l.end());
        } else {
            if (l.size() >= capacity) { // 缓存区已满，弹出最久未使用的数
                cout << "弹出元素：" << l.front() << endl;
                map.erase(l.front());
                l.pop_front();
            }
            l.push_back(num);
            map[num] = prev(l.end());
        }
        cout << "链表元素：";
        for (auto x : l) { // 输出当前链表中的元素
            cout << x << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

对于Linux系统，可以使用共享内存实现FIFO或LRU淘汰算法，其中FIFO算法的实现与Windows类似，在此不再赘述。下面是LRU算法的实现代码：

#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <unistd.h>

#define SHM_KEY 0x1234
#define CAPACITY 3 // LRU缓存的容量

typedef struct {
    int data[CAPACITY];
    int len;
} Buffer;

void print_buffer(Buffer *buf) {
    printf("缓存区元素：");
    for (int i = 0; i < buf->len; ++i) {
        printf("%d ", buf->data[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    int shmid;
    Buffer *buf;
    int capacity = CAPACITY;
    int size = sizeof(Buffer);
    key_t key = SHM_KEY;

    // 创建共享内存
    if ((shmid = shmget(key, size, 0666 | IPC_CREAT)) == -1) {
        perror("shmget");
        return -1;
    }

    // 将共享内存连接到当前进程的地址空间
    if ((buf = (Buffer *)shmat(shmid, NULL, 0)) == (Buffer *)-1) {
        perror("shmat");
        return -1;
    }

    buf->len = 0; // 初始化缓存区长度为0

    while (true) {
        int num;
        scanf("%d", &num); // 输入一个数
        int i;
        for (i = 0; i < buf->len; ++i) {
            if (num == buf->data[i]) { // 数已在缓存区，将其移动到数组尾部
                int tmp = buf->data[i];
                for (int j = i; j < buf->len - 1; ++j) {
                    buf->data[j] = buf->data[j + 1];
                }
                buf->data[buf->len - 1] = tmp;
                break;
            }
        }
        if (i == buf->len) { // 数未在缓存区中，将其添加到数组尾部
            if (buf->len >= capacity) { // 缓存区已满，弹出最久未使用的数
                printf("弹出元素：%d\n", buf->data[0]);
                for (int j = 0; j < buf->len - 1; ++j) {
                    buf->data[j] = buf->data[j + 1];
                }
                buf->len--;
            }
            buf->data[buf->len] = num;
            buf->len++;
        }
        print_buffer(buf);
    }

    // 将共享内存从当前进程中分离
    shmdt(buf);

    // 删除共享内存
    shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);

    return 0;
}