C++ 实现银行家算法详解及代码示例

"通过C++实现银行家算法" 银行家算法是一种用于预防死锁的策略，由艾兹格·迪杰斯特拉在1965年提出。它主要用于多道程序设计环境中，确保系统资源（如内存、磁盘空间、处理器时间等）的合理分配，避免系统的饿死状态。在这个C++实现中，我们看到代码结构是基于银行家算法的基本原理进行编写的。 首先，定义了系统中的关键变量和数据结构： - `N` 和 `M` 分别表示进程数量和资源最大数量。 - `NAME` 用于存储资源的名称。 - `Avaliable` 存储当前可用的资源数量。 - `Max` 是最大需求矩阵，每个进程对每种资源的最大需求。 - `Allocation` 存储系统已经分配给每个进程的资源。 - `Need` 计算每个进程还需要多少资源才能完成。 - `Request` 存储进程当前请求的资源。 - `Security` 存放安全序列，即满足所有进程需求的顺序。 - `Work` 存放系统可以提供的额外资源。 - `Finish` 表示进程是否已经完成。 `init()` 函数初始化这些数据结构。用户输入系统中资源的名称和数量，以及每个进程的最大需求和当前已分配资源。这里有一个检查机制，确保已分配的资源不超过进程的最大需求，否则程序会提示重新输入。 接下来，算法的核心部分通常包括以下步骤： 1. **需求检查**：每个进程根据其当前需求和已分配资源计算还需要什么。 2. **安全性分析**：遍历所有进程，寻找一个可以安全完成的进程，即该进程完成其工作后能释放足够的资源满足下一个进程的需求。这个过程通常通过工作集（`Work`）和安全序列（`Security`）来实现。 3. **资源分配**：如果找到安全序列，就可以分配资源；否则，拒绝分配，以防止死锁。 在C++代码中，这部分逻辑可能在其他未显示的函数中实现，例如一个`checkSafety()`函数用于执行安全性分析，以及一个`allocateResources()`函数用于处理资源分配。 银行家算法虽然能够有效预防死锁，但其复杂性较高，需要维护多个数据结构，并且在大量并发环境中效率可能较低。然而，对于确保系统的稳定运行，尤其是在资源受限的系统中，它是至关重要的工具。