c++银行家算法程序实现

C++银行家算法是一种用于避免死锁的资源分配算法。它通过判断系统中的资源分配请求是否安全来决定是否分配资源。以下是C++实现银行家算法的基本步骤：

1. 定义资源和进程的数量：首先确定系统中资源的种类和数量，以及进程的数量。

2. 初始化资源：为每个进程分配初始资源，并记录每个进程的最大需求和已分配资源。

3. 定义可用资源：确定系统中每个资源的可用数量。

4. 定义安全序列：创建一个安全序列来记录可以安全执行的进程顺序。

5. 实现银行家算法：根据银行家算法的规则，判断每个进程的资源请求是否安全。

6. 处理资源请求：当进程请求资源时，检查该请求是否满足以下条件：
- 请求的资源数量不超过该进程的最大需求。
- 请求的资源数量不超过系统中该资源的可用数量。
如果满足条件，则分配资源给该进程，并更新已分配和可用资源的数量。

7. 检查安全性：在每次资源分配后，使用银行家算法检查系统是否处于安全状态。如果是，则将该进程添加到安全序列中。

8. 回收资源：当进程完成任务后，释放已分配的资源，并更新可用资源的数量。

下面是一个简单的C++代码示例，实现了银行家算法：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

// 定义资源和进程的数量
const int NUM_RESOURCES = 3;
const int NUM_PROCESSES = 5;

// 定义资源和进程的最大需求和已分配资源
int maxDemand[NUM_PROCESSES][NUM_RESOURCES] = {
    {7, 5, 3},
    {3, 2, 2},
    {9, 0, 2},
    {2, 2, 2},
    {4, 3, 3}
};

int allocated[NUM_PROCESSES][NUM_RESOURCES] = {
    {0, 1, 0},
    {2, 0, 0},
    {3, 0, 2},
    {2, 1, 1},
    {0, 0, 2}
};

int available[NUM_RESOURCES] = {3, 3, 2};

bool isSafe(vector<int>& safeSequence) {
    vector<bool> finished(NUM_PROCESSES, false);
    vector<int> work = available;

    int count = 0;
    while (count < NUM_PROCESSES) {
        bool found = false;
        for (int i = 0; i < NUM_PROCESSES; ++i) {
            if (!finished[i]) {
                bool canAllocate = true;
                for (int j = 0; j < NUM_RESOURCES; ++j) {
                    if (maxDemand[i][j] - allocated[i][j] > work[j]) {
                        canAllocate = false;
                        break;
                    }
                }
                if (canAllocate) {
                    for (int j = 0; j < NUM_RESOURCES; ++j) {
                        work[j] += allocated[i][j];
                    }
                    safeSequence.push_back(i);
                    finished[i] = true;
                    found = true;
                    count++;
                }
            }
        }
        if (!found) {
            break;
        }
    }

    return count == NUM_PROCESSES;
}

int main() {
    vector<int> safeSequence;
    if (isSafe(safeSequence)) {
        cout << "Safe sequence: ";
        for (int i = 0; i < safeSequence.size(); ++i) {
            cout << safeSequence[i] << " ";
        }
        cout << endl;
    } else {
        cout << "Unsafe state!" << endl;
    }

    return 0;
}