跟踪每一步流程，C++实现银行家算法

最新推荐文章于 2023-11-20 20:36:48 发布

hust_cxl

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分类专栏：算法类

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/hust_cxl/article/details/80528345

本文详细介绍了如何在C++环境下，特别是在VC6.0中实现银行家算法，包括算法的各个步骤、矩阵解释、安全性检查和资源请求的合法性验证。通过跟踪每一步，帮助理解和防止遗忘算法细节。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

老生常谈的算法，思想很简单，但是实现起来，想跟踪每一步的结果，有点繁琐，详细介绍一下算法的实现过程，也防止自己以后遗忘。编程环境为windows，VC6.0，最古老也是最经典的环境吧。

首先说明几个矩阵，如下所示

#define P 5   //5个任务
#define R 3   //3种资源
int Max[P][R];          //最大需求资源
int Allocation[P][R];    //已分配资源
int Available[R];       //当前可用资源
int Need[P][R];       //任务还需要的资源

其中Max和Allocation是从文件读取，Need是Max-Allocation计算结果，Available是手动输入，初始状态，Max和Allocation的值分别如下：

//max.txt
7 5 3
3 2 2
9 0 2
2 2 2
4 3 3
//allocation.txt
0 1 0
2 0 0
3 0 2
2 1 1
0 0 2

文件读取函数input如下

//从文本中读取数据函数，需要头文件#include <fstream>
void input(FILE* fp, int ptr[P][R])
{
	int i,j;
	for(i=0; i<P; i++)
	{
		for(j=0; j<R; j++)
		{
			fscanf(fp, "%d", &ptr[i][j]);
		}
		fscanf(fp, "\n"); 
	}
	fclose(fp);
}

计算Need矩阵函数

//计算Need矩阵并输出
void computeNeed(int need[P][R], int ptr1[P][R], int ptr2[P][R])
{
	int i,j;
	for(i=0; i<P; i++)
	{
		for(j=0; j<R; j++)
		{
			 need[i][j] = ptr1[i][j] - ptr2[i][j];
		} 
	}
	cout<<"当前"<<P<<"个任务还需要的资源为："<<endl;
	for(i=0; i<P; i++)
	{
		cout<<"P("<<i<<"):"<<" ";
		for(j=0; j<R; j++)
		{
			 cout<<need[i][j]<<" ";
		} 
		cout<<endl;
	}
}

主函数中对于的调用方式为：

#define maxDataPath  "E:\\VC6.0_test_program\\BankerAlgorithm\\max.txt"     
#define allocationDataPath  "E:\\VC6.0_test_program\\BankerAlgorithm\\allocation.txt"
FILE *fpMax = fopen(maxDataPath, "r");
FILE *fpAllocation = fopen(allocationDataPath, "r");
input(fpMax, Max);
cout<<"当前"<<P<<"个任务需要的最大资源为："<<endl;
output(fpMax, Max);
input(fpAllocation, Allocation);
cout<<"当前"<<P<<"个任务已分配的资源为："<<endl;
output(fpAllocation, Allocation);
computeNeed(Need, Max, Allocation);   //计算Need矩阵并输出

安全性检查函数，其中secure[P][R]矩阵用来保存Available和Need的差值，若secure[i][j] < 0，则当前第j类可用资源小于第i个任务第j类需求资源，计数器+1，一次循环下来，当计数器的值仍然为0时（每个循环开始时计数器会清零），才表示第i个任务满足资源分配要求，返回其下标，否则，返回-1。如下所示

//安全性检查，比较Need和Available，如果有任务处于安全状态，则返回其下标，否则返回-1
int securityCheck(int Allocation[P][R], int Need[P][R], int Available[R])
{
	int i,j;
	int secure[P][R];
	int count[P]; 
	for(i

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