C++实现银行家算法源代码示例

本资源是一份C++实现的银行家算法的示例代码，用于解决并发系统中的资源分配问题。银行家算法是一种死锁避免策略，特别适用于多进程或多线程环境下的资源分配管理，确保系统的安全性。在操作系统中，它主要用于内存管理和处理器调度。 该代码主要包括以下几个部分： 1. 定义了全局数组 `Max[100][100]`、`Avaliable[100]`、`name[100]`、`Allocation[100][100]`、`Need[100][100]`、`Request[100]`、`temp[100]`、`Work[100]`，以及整型变量 `M` 和 `N`，分别代表系统中的最大资源矩阵、当前可用资源、进程名、当前分配、最大需求、请求量、临时数组和工作数组，以及进程数量和资源种类数量。 2. `showdata()` 函数用于显示系统初始状态，包括进程名列表、当前可用资源、最大分配需求矩阵，以及每个进程的当前分配、最大需求矩阵。 3. `changdata(int i)` 函数接收一个进程 ID，根据该进程的请求 `Request[j]` 更新资源分配。函数通过遍历所有进程，减少每个进程的当前可用资源、分配量和需求量，以模拟资源分配操作。 4. `safe()` 函数是核心的银行家算法实现，用于判断是否可以安全地进行资源分配。它通过一系列条件检查（如循环等待图检测）来确定系统是否有可能进入死锁状态。如果满足所有条件，返回 `1` 表示安全，否则返回 `0` 或者抛出异常以防止死锁发生。 具体步骤如下： - 初始化系统状态。 - 当有进程提出资源申请时，调用 `changdata()` 函数更新资源。 - 在每个循环迭代中，银行家算法会检查以下几个条件： - 是否存在一个进程 `p`，其对某资源的需求尚未达到最大需求（`Need[p][r] < Max[p][r]`），且对于所有资源 `q`，都有 `Avaliable[q] >= Need[p][q]`。 - 对于每个进程，检查是否有资源循环等待（即是否存在进程 `q`，使得 `Work[q] > 0` 并且对于某个资源 `r`，`Allocation[q][r] > 0` 且 `Max[q][r] > Allocation[q][r] + Allocation[p][r]`）。 如果所有这些条件都满足，表示系统不会进入死锁状态，可以安全地进行资源分配。否则，将拒绝某些进程的请求，以避免可能的死锁。 这个C++版本的银行家算法提供了一个实用工具，用于理解和实现操作系统中资源分配的协调和管理，以确保并发系统运行的稳定性。开发者可以通过分析这段代码，理解死锁的概念，学习如何使用算法进行资源分配决策，以及在实际编程中如何避免死锁问题。