使用C++STL中的deque实现操作系统FIFO、LRU页面置换算法

#include <iostream>
#include <deque>//双端队列所在的头文件
#include <algorithm>//find（）函数所在的头文件
using namespace std;
const int LEN = 17;
deque<int> fifo;
deque<int> lru;
int main()
{
    int pages[] = {1,2,5,7,5,7,1,4,3,5,6,4,3,2,1,5,2};//页面走向
    int success = 0;//命中的次数
    int fail = 0;//缺页次数
    //FIFO算法
    for(int i = 0;i < LEN;i++){
        //查找物理块中是否已经存在要访问的页面
        auto pos=find(fifo.cbegin(),fifo.cend(),pages[i]);
        [//auto关键字详解](http://blog.youkuaiyun.com/liuweiyuxiang/article/details/51534)
        if( pos != fifo.cend()){
            //cout<<"找到了元素 "<<pages[i]<<endl;
            success++;
        }else{
            //cout<<"未找到元素 "<<pages[i]<<endl;
            fail++;
            if(fifo.size() < 4){//分配4个物理块
                fifo.push_back(pages[i]);
            }else{
                fifo.pop_front();
                fifo.push_back(pages[i]);
            }
        }
    }
    cout<<"使用FIFO算法,分配4个内存块时:"<<endl;
    cout<<"\t缺页率为："<<(double)fail/(fail+success)<<endl;
    cout<<"\t命中率为："<<(double)success/(fail+success)<<endl;
    /*使用LRU算法(使用双端队列实现P165特殊的栈。该栈的栈顶元素始终为最近访问的元素，
    这样栈底元素即为最久未使用的元素，当物理块用尽时将栈底元素换出即可)*/
    success = 0;
    fail = 0;
    for(int i = 0;i < LEN;i++){
        auto pos = find(lru.cbegin(),lru.cend(),pages[i]);
        if( pos != lru.cend()){
            //cout<<"找到了元素 "<<pages[i]<<endl;
            success++;
            lru.erase(pos);//删除指定位置的元素
            lru.push_back(pages[i]);//将该元素重新加入到队列尾
        }else{
             //cout<<"未找到元素 "<<pages[i]<<endl;
            fail++;
            if(lru.size() < 4){//分配4个物理块
                lru.push_back(pages[i]);//物理块未满将该元素重新加入到队列尾
            }else{
                lru.pop_front();//物理块已满将队首部元素删除
                lru.push_back(pages[i]);//将新进的元素添加到队列尾
            }
        }
    }
    cout<<"使用LRU算法,分配4个内存块时:"<<endl;
    cout<<"\t缺页率为："<<(double)fail/(fail+success)<<endl;
    cout<<"\t命中率为："<<(double)success/(fail+success)<<endl;
    return 0;
}

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小结：

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1.双端队列常用函数
【头文件】#include<deque>
【函数构造】
deque c 创建一个空的deque。
deque c1(c2) 复制一个deque。
deque c(n) 创建一个deque，含有n个数据，数据均已缺省构造产生。
deque c(n, elem) 创建一个含有n个elem拷贝的deque
deque c(beg,end) 创建一个以[beg;end)区间的deque
c.~deque() 销毁所有数据，释放内存
【成员函数】：
c.assign(beg,end) 将[beg; end)区间中的数据赋值给c。
c.assign(n,elem) 将n个elem的拷贝赋值给c。
c. at(idx) 传回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range。
c.back() 传回最后一个数据，不检查这个数据是否存在。
c.begin() 传回迭代器中的第一个数据。
c.clear() 移除容器中所有数据。
c.empty() 判断容器是否为空。
c.end() 指向迭代器中的最后一个数据地址。
c.erase(pos) 删除pos位置的数据，传回下一个数据的位置。
c.erase(beg,end) 删除[beg,end)区间的数据，传回下一个数据的位置。
c.front() 传回第一个数据。
get_allocator 使用构造函数返回一个拷贝。
c.insert(pos,elem) 在pos位置插入一个elem拷贝，传回新数据位置
c.insert(pos,n,elem) 在pos位置插入>n个elem数据。无返回值
c.insert(pos,beg,end) 在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值
c.max_size() 返回容器中最大数据的数量。
c.pop_back() 删除最后一个数据。
c.pop_front() 删除头部数据。
c.push_back(elem) 在尾部加入一个数据。
c.push_front(elem) 在头部插入一个数据。
c.rbegin() 传回一个逆向队列的第一个数据。
c.rend() 传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。
c.resize(num) 重新指定队列的长度。
c.size() 返回容器中实际数据的个数。
c.swap(c2) 将c1和c2元素互换。
swap(c1,c2) 将c1和c2元素互换。
【特点】
1、支持随机访问，即支持[]以及at()，但是性能没有vector好。
2、支持两端操作，push(pop)-back(front)，但性能不及list。
【最佳使用情况】
1、需要在两端插入和删除元素。
2、无需引用容器内的元素。
3、要求容器释放不再使用的元素。
2.查找某个元素是否在双端队列中
【头文件】

            include <algorithm>

【find()函数】

        deque<int> lru={1,2,3};
        auto pos = find(lru.cbegin(),lru.cend(),num);