如何c语言实现FIFO，LRU，CLOCK，OPT替换页算法

FIFO（First-In-First-Out）页面替换算法：

#define MAXSIZE 1024 // 最大页面数
int page[MAXSIZE];
int front = 0, rear = 0; // 队头和队尾

int is_exist(int p) { // 判断页面是否在内存中
    for (int i = front; i < rear; i++) {
        if (page[i] == p) {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

void page_replace(int p) { // 页面替换函数
    if (rear < MAXSIZE) {
        page[rear++] = p;
    } else {
        page[front++] = p;
        if (front == MAXSIZE) {
            front = 0;
        }
    }
}

int main() {
    int n, m, p, count = 0;
    scanf("%d%d", &n, &m);
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        scanf("%d", &p);
        if (!is_exist(p)) {
            count++;
            page_replace(p);
        }
    }
    printf("%d", count);
    return 0;
}

LRU（Least Recently Used）页面替换算法：

#define MAXSIZE 1024 // 最大页面数
int page[MAXSIZE];
int top = 0; // 栈顶

int is_exist(int p) { // 判断页面是否在内存中
    for (int i = 0; i < top; i++) {
        if (page[i] == p) {
            for (int j = i; j < top - 1; j++) {
                page[j] = page[j + 1];
            }
            page[top - 1] = p;
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

void page_replace(int p) { // 页面替换函数
    if (top < MAXSIZE) {
        page[top++] = p;
    } else {
        for (int i = 0; i < top - 1; i++) {
            page[i] = page[i + 1];
        }
        page[top - 1] = p;
    }
}

int main() {
    int n, m, p, count = 0;
    scanf("%d%d", &n, &m);
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        scanf("%d", &p);
        if (!is_exist(p)) {
            count++;
            page_replace(p);
        }
    }
    printf("%d", count);
    return 0;
}

CLOCK页面替换算法：

#define MAXSIZE 1024 // 最大页面数
int page[MAXSIZE];
int clk[MAXSIZE];
int top = 0; // 栈顶

int is_exist(int p) { // 判断页面是否在内存中
    for (int i = 0; i < top; i++) {
        if (page[i] == p) {
            clk[i] = 1;
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

void page_replace(int p) { // 页面替换函数
    while (1) {
        if (top < MAXSIZE) {
            page[top] = p;
            clk[top++] = 1;
            break;
        } else {
            if (clk[0] == 0) {
                for (int i = 0; i < top - 1; i++) {
                    page[i] = page[i + 1];
                    clk[i] = clk[i + 1];
                }
                page[top - 1] = p;
                clk[top - 1] = 1;
                break;
            } else {
                for (int i = 0; i < top - 1; i++) {
                    page[i] = page[i + 1];
                    clk[i] = clk[i + 1];
                }
                page[top - 1] = p;
                clk[top - 1] = 0;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int n, m, p, count = 0;
    scanf("%d%d", &n, &m);
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        scanf("%d", &p);
        if (!is_exist(p)) {
            count++;
            page_replace(p);
        }
    }
    printf("%d", count);
    return 0;
}

OPT（Optimal）页面替换算法：

#define MAXSIZE 1024 // 最大页面数
int page[MAXSIZE];
int top = 0; // 栈顶

int is_exist(int p) { // 判断页面是否在内存中
    for (int i = 0; i < top; i++) {
        if (page[i] == p) {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

int get_optimal_page(int* ref, int n, int start) { // 获取最优页面
    int optimal = -1, max_dist = -1;
    for (int i = 0; i < top; i++) {
        int j = start;
        while (j < n && ref[j] != page[i]) {
            j++;
        }
        if (j == n) {
            return i;
        }
        if (j - start > max_dist) {
            max_dist = j - start;
            optimal = i;
        }
    }
    return optimal;
}

void page_replace(int p, int* ref, int n, int start) { // 页面替换函数
    if (top < MAXSIZE) {
        page[top++] = p;
    } else {
        int i = get_optimal_page(ref, n, start);
        page[i] = p;
    }
}

int main() {
    int n, m, p, count = 0;
    scanf("%d%d", &n, &m);
    int ref[n];
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        scanf("%d", &ref[i]);
        if (!is_exist(ref[i])) {
            count++;
            page_replace(ref[i], ref, n, i + 1);
        }
    }
    printf("%d", count);
    return 0;
}