用C++模拟页面置换算法LRU，加深对LRU算法的认识。

LRU（Least Recently Used）算法是一种常见的页面置换算法，它基于“最近最少使用”的策略来选择要被替换的页面。在LRU算法中，每个页面都有一个访问时间戳，当需要替换页面时，选择最早访问时间戳的页面进行替换。

下面是用C++模拟LRU算法的示例代码，其中假设物理内存大小为4个页面，页面大小为1KB。

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

using namespace std;

class LRU_Cache {
public:
    LRU_Cache(int capacity) {
        size_ = capacity;
        used_ = 0;
    }

    // 获取缓存内容
    string get(int key) {
        if (cache_map_.count(key) == 0) {
            return "";
        }
        auto it = cache_map_[key];
        cache_list_.splice(cache_list_.begin(), cache_list_, it);
        return it->second;
    }

    // 更新缓存内容
    void put(int key, string value) {
        if (cache_map_.count(key) == 0) {
            // 缓存未满，则直接插入
            if (used_ < size_) {
                cache_list_.emplace_front(key, value);
                cache_map_[key] = cache_list_.begin();
                used_++;
            } else {
                // 缓存已满，则删除最久未使用的页面
                auto last = cache_list_.end();
                last--;
                cache_map_.erase(last->first);
                cache_list_.pop_back();
                cache_list_.emplace_front(key, value);
                cache_map_[key] = cache_list_.begin();
            }
        } else {
            // 更新缓存，则将该页面移到最前面
            auto it = cache_map_[key];
            it->second = value;
            cache_list_.splice(cache_list_.begin(), cache_list_, it);
        }
    }

private:
    int size_;  // 缓存大小
    int used_;  // 已使用的缓存大小
    list<pair<int, string>> cache_list_;  // 缓存列表，按访问时间排序
    unordered_map<int, list<pair<int, string>>::iterator> cache_map_;  // 缓存映射表，记录页面key对应的迭代器
};

int main() {
    LRU_Cache cache(4);  // 创建一个大小为4的缓存

    // 写入缓存内容
    cache.put(1, "Page 1 content");
    cache.put(2, "Page 2 content");
    cache.put(3, "Page 3 content");
    cache.put(4, "Page 4 content");

    // 读取缓存内容
    cout << cache.get(2) << endl;  // 输出：Page 2 content

    // 更新缓存内容
    cache.put(1, "New page 1 content");

    // 读取缓存内容
    cout << cache.get(1) << endl;  // 输出：New page 1 content

    // 写入缓存内容
    cache.put(5, "Page 5 content");

    // 读取缓存内容
    cout << cache.get(3) << endl;  // 输出：（空字符串）
    cout << cache.get(4) << endl;  // 输出：Page 4 content
    cout << cache.get(5) << endl;  // 输出：Page 5 content

    return 0;
}

在上述代码中，LRU_Cache类实现了LRU算法。LRU_Cache类中，使用了一个双向链表来存储缓存页面，链表头表示最近使用的页面，链表尾表示最久未使用的页面。同时，使用了一个哈希表来记录每个页面的key对应的链表迭代器，以便快速定位页面位置。

在get()方法中，如果页面不存在则返回空字符串，如果页面存在则将该页面移到链表头，并返回页面内容。

在put()方法中，如果页面不存在则需要判断缓存是否已满，如果缓存未满，则直接插入该页面；如果缓存已满，则删除最久未使用的页面，并将新页面插入到链表头。如果页面存在，则更新页面内容，并将该页面移到链表头。

以上就是用C++模拟LRU算法的示例代码。