C++实现LRU页面替换算法模拟

"该文档是一个关于C++模拟操作系统的LRU（最近最少使用）页面置换算法的实验报告，包含了完整的代码实现和演示图。实验使用VS2013作为开发环境，主要目标是通过编程模拟LRU算法的工作过程。" LRU（最近最少使用）算法是一种常见的页面置换策略，用于决定在内存中保留哪些页面以及何时替换它们。当系统内存不足以容纳所有正在使用的页面时，LRU算法会选择最近最久未使用的页面进行替换。这个实验报告中，LRU算法的模拟分为两个主要部分：`main.cpp` 和 `lru.cpp`。 在`main.cpp` 文件中，程序首先获取用户输入的栈的最大长度（即内存可以容纳的最大页面数），然后创建一个LRU栈实例。接下来，用户可以输入模拟访问的次数和页号范围，程序会根据这些信息执行模拟访问。在模拟访问过程中，如果页号范围不合法（例如，最大页号小于最小页号），程序会提示用户重新输入。 `lru.cpp` 文件则包含了LRU栈的具体实现。LRU栈是一个基于链表的数据结构，每个节点代表一个页面，包含页面的ID和访问时间戳。构造函数接收栈的最大长度，并初始化链表。链表的头部是最近访问的页面，尾部是最久未访问的页面。当新的页面被访问时，如果它已经在链表中，就将其移动到链表头部；如果不在链表中且内存未满，就将其添加到链表头部；如果内存已满，就删除链表尾部的页面（即最久未使用的页面），并将新页面添加到头部。 在LRU算法中，查找页面的位置和更新访问状态是关键操作。在报告的代码片段中，可以看到`LRUStack` 类定义了相应的成员函数来处理这些操作。例如，`findCacheById` 函数用于查找指定ID的页面在链表中的位置，而`updateAccess` 函数则负责更新页面的访问状态并调整其在链表中的位置。 这个实验报告通过C++代码详细展示了LRU页面置换算法的实现，包括用户交互、页面访问模拟和内部数据结构的管理。通过这个实验，学习者可以深入理解LRU算法的工作原理及其在操作系统中的应用。